DE112009000955T5

DE112009000955T5 - Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung

Info

Publication number: DE112009000955T5
Application number: DE112009000955T
Authority: DE
Inventors: Eiichi Ono; Yumiko Miura; Katsuyuki Toyota-shi Yamaguchi; Taisuke Toyota-shi Yasutomi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-04-21
Filing date: 2009-04-21
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2029-04-22
Also published as: JP5173854B2; US8788171B2; DE112009000955B4; US20110040464A1; CN102016604A; CN102016604B; JP2010070184A; WO2009131122A1

Abstract

Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung mit:
einer Lagewinkel-Schätzeinrichtung zum Berechnen einer Ableitungsgröße eines Lagewinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers auf der Grundlage eines einem erfassten Wert einer Bewegungszustandsgröße einer Fahrzeugbewegung entsprechenden Sensorsignals, und zum Integrieren der berechneten Ableitungsgröße des Lagewinkels sowie zum Schätzen des Lagewinkels;
einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Ableitungsgröße des anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhaltenen Lagewinkels auf der Grundlage des Sensorsignals und des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Lagewinkels; und
einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen einer Sensordriftgröße des Sensorsignals unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der, bei Berücksichtigung einer Sensordriftgröße des Sensorsignals, eine Ableitungsgröße des Lagewinkels, der durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet ist, und ein Wert, der die Sensordriftgröße in der Ableitungsgröße des Lagewinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigt, gleich sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, und insbesondere auf eine Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, die einen Sensordriftbetrag bzw. eine Sensordriftgröße eines Sensorsignals schätzt, der bzw. das einem erfassten Wert eines Bewegungszustandsbetrags bzw. einer Bewegungszustandsgröße einer Fahrzeugbewegung entspricht.
Hintergrundtechnologie
Herkömmlicherweise besteht bei einer Stellungswinkel- bzw. Lagewinkel-Schätzeinrichtung, die Lagewinkel eines Fahrzeugs unter Verwendung von im Fahrzeug befindlichen Winkelgeschwindigkeitssensoren und Beschleunigungssensoren schätzt, die Notwendigkeit, die Nullpunktdrift bzw. Nullpunktveränderungen sukzessive zu schätzen und zu kompensieren, da sich die Nullpunktveränderungen der in einem Fahrzeug befindlichen Winkelgeschwindigkeitssensoren und Beschleunigungssensoren stark auf die Schätzung der Lagewinkel auswirken.
Als herkömmliche Methoden zur Schätzung der Nullpunktveränderung eines solchen Sensors sind eine Technik (siehe z. B. Patentdokument 1), bei der dann, wenn das Sensorausgangssignal innerhalb eines Schwellwerts für mehr als eine Einheitszeit oder gleich dieser liegt, beurteilt wird, dass ein Objekt stationär ist, und der Sensorausgangswert zu diesem Zeitpunkt als die Sensordriftgröße (Sensordriftbetrag) festgelegt wird, sowie eine Technik (z. B. Patentdokument 2) bekannt, bei der dann, wenn der Links-Rechts-Unterschied der Radgeschwindigkeiten klein ist, entschieden wird, dass ein Geradeaus-Fahrzustand vorliegt, und die Seitenbeschleunigung zu diesem Zeitpunkt als die Seitenbeschleunigungs-Sensordriftgröße festgelegt wird, usw.
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 3795498
Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 7-40043

Kurzfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Bei den in den vorstehend genannten Patentdokumenten 1, 2 offenbarten Methoden wird jedoch angenommen, dass ein stationärer Zustand oder ein Geradeaus-Fahrzustand vorliegt, und es wird das Sensorausgangssignal zu diesem Zeitpunkt als die Driftgröße bzw. der Driftbetrag berechnet. Deshalb tritt das Problem auf, dass die Driftgröße des Sensors nicht geschätzt werden kann, falls das Objekt, in dem der Sensor installiert ist, nicht stationär ist oder sich nicht mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit bewegt.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Überwindung des vorstehend genannten problematischen Punkts geschaffen, und es ist eine Aufgabe derselben, eine Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung bereitzustellen, die die Driftgröße eines Sensors unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung stabil schätzen kann.
Mittel zur Lösung der Probleme
Zur Erzielung der vorstehend genannten Aufgabe ist eine sich auf eine erste Erfindung beziehende Sensordriftbetrag- bzw. größen-Schätzeinrichtung so strukturiert, dass sie eine Stellungs- bzw. Lagewinkel-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage eines einem erfassten Wert einer Bewegungszustandsgröße einer Fahrzeugbewegung entsprechenden Sensorsignals, einer Ableitungsgröße bzw. eines Ableitungsbetrags eines Lagewinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers, und zum Integrieren der berechneten Ableitungsgröße des Lagewinkels sowie zum Schätzen des Lagewinkels; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Ableitungsgröße bzw. eines Ableitungsbetrags des auf der Grundlage von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhaltenen Lagewinkels auf der Basis des Sensorsignals und des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Lagewinkels; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen einer Sensordriftgröße des Sensorsignals unter Verwendung einer Beziehung dahingehend, dass, wenn eine Sensordriftgröße des Sensorsignals in Betracht gezogen wird, eine Ableitungsgröße des Lagewinkels, der durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet ist, und ein Wert, der die Sensordriftgröße in dem Ableitungsbetrag des durch die Berechnungseinrichtung berechneten Lagewinkels berücksichtigt, gleich groß sind, aufweist.
In Übereinstimmung mit der mit der ersten Erfindung zusammenhängenden Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung wird durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung, auf der Grundlage eines Sensorsignals, das einem erfassten Wert einer Bewegungszustandsgröße der Fahrzeugbewegung entspricht, eine Ableitungsgröße eines Lagewinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers berechnet, und es wird die berechnete Ableitungsgröße des Lagewinkels integriert, und es wird der Lagewinkel geschätzt. Weiterhin wird durch die Berechnungseinrichtung auf der Grundlage des Sensorsignals und des Lagewinkels, der durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzt ist, eine Ableitungsgröße des Lagewinkels, der anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten ist, berechnet.
Darüber hinaus wird durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung eine Sensordriftgröße des Sensorsignals unter Verwendung einer Beziehung geschätzt, bei der dann, wenn eine Sensordriftgröße des Sensorsignals berücksichtigt wird, eine Ableitungsgröße des Lagewinkels, der durch die Lagewinkelschätzeinrichtung berechnet ist, und ein Wert, der die Sensordriftgröße in dem Ableitungsbetrag bzw. der Ableitungsgröße des durch die Berechnungseinrichtung berechneten Lagewinkels berücksichtigt, gleich groß sind.
Auf diese Weise kann die Driftgröße des Sensors stabil geschätzt werden, unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung, indem die Sensordriftgröße unter Heranziehung der Beziehung zwischen der zur Schätzung des Lagewinkels berechneten Ableitungsgröße des Lagewinkels und der Ableitungsgröße des auf der Grundlage der Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhaltenen Lagewinkels geschätzt wird.
Die Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung gemäß der ersten Erfindung kann weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Sensorsignals auf der Grundlage des durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftausmaßes bzw. der Sensordriftgröße aufweisen, wobei die Lagewinkel-Schätzeinrichtung den Lagewinkel auf der Grundlage des Sensorsignals, das durch die Korrektureinrichtung korrigiert ist, schätzen kann. Aufgrund dessen kann der Lagewinkel genau geschätzt werden.
Eine Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung gemäß einer zweiten Erfindung ist derart aufgebaut, dass sie eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage eines einem erfassten Wert einer Bewegungszustandsgröße bzw. eines Bewegungszustandsbetrags der Fahrzeugbewegung entsprechenden Sensorsignals, eines Ableitungsbetrags der Fahrzeuggeschwindigkeit, und zum Integrieren des Ableitungsbetrags der Fahrzeuggeschwindigkeit, sowie zum Schätzen der Fahrzeuggeschwindigkeit; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage des Sensorsignals und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Ableitungsgröße (Ableitungsbetrag) der Fahrzeuggeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugbewegung erhalten worden ist; sowie eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen einer Sensordriftgröße des Sensorsignals unter Heranziehung einer Beziehung aufweist, gemäß der dann, wenn eine Sensordriftgröße des Sensorsignals berücksichtigt wird, eine Ableitungsgröße bzw. ein Ableitungsbetrag der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechnet ist, und ein Wert, der die Sensordriftgröße in dem durch die Berechnungseinrichtung berechneten Ableitungsbetrag der Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt, gleich groß sind.
In Übereinstimmung mit der Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung gemäß der zweiten Erfindung wird durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung, auf der Grundlage eines einem erfassten Wert eines Bewegungszustandsbetrags der Fahrzeugbewegung entsprechenden Sensorsignals, eine Ableitungsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, die Ableitungsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit integriert und die Fahrzeuggeschwindigkeit geschätzt. Weiterhin wird durch die Schätzeinrichtung eine Ableitungsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten wird, auf der Grundlage des Sensorsignals und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.
Ferner wird durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung eine Sensordriftgröße des Sensorsignals unter Heranziehung einer Beziehung geschätzt, gemäß der dann, wenn eine Sensordriftgröße des Sensorsignals in Betracht gezogen wird, eine Ableitungsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechnet ist, und ein Wert, der die Sensordriftgröße in der Ableitungsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigt, gleich groß sind.
Auf diese Weise kann dadurch, dass die Sensordriftgröße unter Heranziehung der Beziehung zwischen der Ableitungsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit, die zur Schätzung der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet ist, und der Ableitungsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit, die anhand von Gleichungen für die Bewegung bezüglich der Fahrzeugbewegung erhalten wird, geschätzt wird, die Driftgröße des Sensors stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden.
Die Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung gemäß der zweiten Erfindung kann weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Sensorsignals auf der Grundlage der durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftgröße enthalten, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage des durch die Korrektureinrichtung korrigierten Sensorsignals schätzen kann, und einen Schlupfwinkel auf der Grundlage der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit schätzen kann. Aufgrund dessen kann die Fahrzeuggeschwindigkeit akkurat geschätzt werden.
Eine Sensordrift-Schätzeinrichtung gemäß einer dritten Erfindung ist so strukturiert, dass sie eine Lagewinkel-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werte einer Vertikalbeschleunigung, einer Rollwinkelgeschwindigkeit und einer Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung entsprechen, eines jeweiligen Ableitungsbetrags bzw. einer Ableitungsgröße eines Rollwinkels und eines Nickwinkels (pitch angle) mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers, und zum Integrieren der jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, sowie zum Schätzen des Rollwinkels und des Nickwinkels; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels sowie des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzt sind, jeweiliger Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen jeweiliger Sensordriftgrößen eines Sensorsignals entsprechend einem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung und eines Sensorsignals, das einem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der, wenn die Sensordriftgrößen der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich groß sind, aufweist.
In Übereinstimmung mit der Sensordrift-Schätzeinrichtung gemäß der dritten Erfindung werden durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten der Vertikalbeschleunigung, der Längsbeschleunigung, der Seitenbeschleunigung, der Rollwinkelgeschwindigkeit und der Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung entsprechen, jeweilige Ableitungsgrößen eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers berechnet, und es werden die jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen bzw. abgeleiteten Beträge des Rollwinkels und des Nickwinkels integriert sowie der Rollwinkel und der Nickwinkel geschätzt. Ferner werden durch die Berechnungseinrichtung auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels sowie des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzt sind, jeweilige Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden, berechnet.
Ferner werden durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung jeweilige Sensordriftgrößen des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung entspricht, und des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, unter Heranziehung einer Beziehung geschätzt, gemäß der dann, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale in Berücksichtigung gebracht werden, jeweilige Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich groß sind.
Auf diese Weise können dadurch, dass die Driftgrößen der Sensoren, die jeweils die Vertikalbeschleunigung und die Rollwinkelgeschwindigkeit erfassen, unter Heranziehung der Beziehung zwischen den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die zur Schätzung des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnet sind, und der jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden, geschätzt werden, die Driftgrößen der Sensoren, die jeweils die Vertikalbeschleunigung und die Rollwinkelgeschwindigkeit erfassen, stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden.
Die Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung gemäß der dritten Erfindung kann weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren, auf der Grundlage der durch die Driftmengen- oder Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftgrößen, der jeweiligen Sensorsignale entsprechend dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung und des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, aufweisen, wobei die Lagewinkel-Schätzeinrichtung den Rollwinkel und den Nickwinkel auf der Grundlage der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung oder Seitenbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, und der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Vertikalbeschleunigung und der Rollwinkelgeschwindigkeit, korrigiert durch die Korrektureinrichtung, entsprechen, schätzen kann. Demgemäß können der Rollwinkel und der Nickwinkel akkurat geschätzt werden.
Eine Sensordrift-Schätzeinrichtung gemäß einer vierten Erfindung ist derart aufgebaut, dass sie eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten einer Längsbeschleunigung, einer Querbeschleunigung oder Seitenbeschleunigung und einer Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung entsprechen, jeweiliger Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit bzw. Vorwärtsgeschwindigkeit und der Seitengeschwindigkeit bzw. Quergeschwindigkeit und zum Integrieren der jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit sowie zum Schätzen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und der Längsgeschwindigkeit sowie der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzt sind, von jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die anhand von Gleichungen für die Bewegung einer Fahrzeugbewegung erhalten sind; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen von Sensordriftgrößen der Sensorsignale enthält, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, unter Heranziehung einer Beziehung dahingehend, dass, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich groß sind.
In Übereinstimmung mit der Sensordrift-Schätzeinrichtung gemäß der vierten Erfindung werden durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung entsprechen, jeweilige Ableitungsgrößen bzw. Ableitungsbeträge der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit berechnet und die jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit integriert werden sowie die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit geschätzt. Weiterhin werden durch die Berechnungseinrichtung auf der Grundlage der Sensorsignale und der Längsgeschwindigkeit sowie der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzt sind, jeweilige abgeleitete Beträge bzw. Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind, berechnet.
Ferner werden durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung Sensordriftgrößen der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, unter Heranziehung einer Beziehung geschätzt, gemäß der dann, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
In dieser Weise können durch Schätzen der Sensordriftbeträge der Sensoren, die jeweils die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, unter Verwendung der Beziehung zwischen den jeweiligen abgeleiteten Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, berechnet zur Schätzung der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, und der jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, erhalten anhand von Gleichungen für die Bewegung der Fahrzeugbewegung, die Driftgrößen der Sensoren, die jeweils die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden.
Die Sensordrift-Schätzeinrichtung gemäß der vierten Erfindung kann weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren, auf der Grundlage der Sensordriftbeträge, die durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzt sind, der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, aufweisen, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit auf der Grundlage der durch die Korrektureinrichtung korrigierten Sensorsignale schätzen kann, und einen Schlupfwinkel auf der Grundlage der geschätzten Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit schätzen kann. Hierdurch lässt sich der Schlupfwinkel exakt schätzen.
Eine Sensordriftbetrag-Schätzeinrichtung, die mit einer fünften Erfindung zusammenhängt, ist so strukturiert, dass sie eine Haltungs- bzw. Stellungs- bzw. Lagewinkel-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten einer Längsbeschleunigung, einer Querbeschleunigung, einer Vertikalbeschleunigung, einer Rollwinkelgeschwindigkeit, und einer Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechen, jeweiliger Ableitungsgrößen bzw. abgeleiteter Werte eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers und zum Integrieren der jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, sowie zum Schätzen des Rollwinkels und des Nickwinkels; eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von jeweiligen erfassten Werten entsprechenden Sensorsignalen, jeweiliger Ableitungsgrößen bzw. abgeleiteter Beträge einer Längsgeschwindigkeit und einer Quergeschwindigkeit und zum Integrieren der jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit sowie zum Schätzen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels sowie des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzt sind, jeweiliger Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Gleichungen für die Bewegung der Fahrzeugbewegung erhalten sind, und zum Berechnen, auf der Basis der Sensorsignale und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzten Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit, jeweiliger Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die auf der Grundlage von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen jeweiliger Sensordriftgrößen bzw. Sensordriftbeträge des Sensorsignals, umfasst, das dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung entspricht, und des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, unter Heranziehung einer Beziehung, dass dann, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftbeträge in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich groß sind, und zum Schätzen von Sensordriftbeträgen bzw. Sensordriftgrößen der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, unter Verwendung einer Beziehung, bei der dann, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechnet sind, sowie Werte, die die Sensordriftbeträge in den jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
In Übereinstimmung mit der Sensordriftbetrags-Schätzeinrichtung gemäß der fünften Erfindung werden durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung jeweilige Ableitungsbeträge eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers auf der Grundlage von Sensorsignalen berechnet, die jeweiligen erfassten Werten einer Längsbeschleunigung, einer Querbeschleunigung, einer Vertikalbeschleunigung, einer Rollwinkelgeschwindigkeit und einer Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechen, und es werden die jeweiligen berechneten Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels integriert sowie der Rollwinkel und der Nickwinkel geschätzt. Weiterhin werden durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten entsprechen, jeweilige Ableitungsbeträge einer Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit berechnet, und es werden die jeweiligen Ableitungsbeträge der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit integriert sowie die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit geschätzt. Durch die Berechnungseinrichtung werden weiterhin auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels sowie des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzt sind, jeweilige Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind, berechnet und auf der Basis der Sensorsignale sowie der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzten Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit jeweilige Ableitungsbeträge der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind, berechnet.
Weiterhin werden durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung jeweilige Sensordriftbeträge des dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals und des Sensorsignals entsprechend dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit unter Heranziehung einer Beziehung geschätzt, bei der dann, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftbeträge in den jeweiligen Ableitungsbeträgen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, in Betracht ziehen, gleich sind, und es werden Sensordriftbeträge der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, unter Heranziehung einer Beziehung geschätzt, bei der dann, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige Ableitungsbeträge der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftbeträge in den jeweiligen Ableitungsbeträgen berücksichtigen, gleich sind.
Auf diese Weise können durch Schätzen von Sensordriftbeträgen der Sensoren, die jeweils die Vertikalbeschleunigung und die Rollwinkelgeschwindigkeit erfassen, unter Heranziehung der Beziehung zwischen den jeweiligen Ableitungsbeträgen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die zur Schätzung des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnet sind, und der jeweiligen Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind, und durch Schätzen von Sensordriftbeträgen der Sensoren, die jeweils die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, unter Heranziehung der Beziehung zwischen den jeweiligen Ableitungsbeträgen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die zur Schätzung der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit berechnet sind, und der jeweiligen Ableitungsbeträge der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die auf der Grundlage von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind, die Driftbeträge der Sensoren, die jeweils die Vertikalbeschleunigung, die Rollwinkelgeschwindigkeit, die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden.
Die Sensordrift-Schätzeinrichtung gemäß der fünften Erfindung kann weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren, auf der Basis der durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftbeträge, von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten entsprechen, aufweisen, wobei die Lagewinkel-Schätzeinrichtung den Rollwinkel und den Nickwinkel auf der Basis der den jeweiligen erfassten Werten entsprechenden Sensorsignale, korrigiert durch die Korrektureinrichtung, entsprechend schätzen kann, und die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit auf der Grundlage der den jeweiligen erfassten Werten entsprechenden Sensorsignale, korrigiert durch die Korrektureinrichtung, schätzen kann und einen Schlupfwinkel auf der Grundlage der geschätzten Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit schätzen kann. Demzufolge können der Rollwinkel und der Nickwinkel exakt geschätzt werden, und es kann der Schlupfwinkel genau geschätzt werden.
Die Lagewinkel-Schätzeinrichtung, die mit der dritten Erfindung und der fünften Erfindung zusammenhängt, kann die jeweiligen Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnen, die auf der Grundlage einer geänderten Größe der Sensordriftgröße, geschätzt durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, und einer Sensordriftgröße, die in der Vergangenheit für das Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, und das Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung entspricht, geschätzt wurden, und sie kann die jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels integrieren sowie den Rollwinkel und den Nickwinkel schätzen. Aufgrund dessen kann selbst dann, wenn die Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgrößen langsam ist, der Rollwinkel und der Nickwinkel exakt geschätzt werden, indem die jeweiligen Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels in Abhängigkeit von den geänderten Größen der geschätzten Sensordriftbeträge korrigiert werden.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit-Schätzeinrichtung, die mit der vierten Erfindung und der fünften Erfindung zusammenhängt, kann die jeweiligen Ableitungsbeträge der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit berechnen, die auf der Basis eines geänderten Betrags der Sensordriftgröße, geschätzt durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, und einer Sensordriftgröße, die in der Vergangenheit sowohl für das Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Längsbeschleunigung entspricht, als auch für das Sensorsignal geschätzt wurden, das dem erfassten Wert der Längsbeschleunigung entspricht, geschätzt wurden, korrigiert wurden, und kann die jeweiligen berechneten Ableitungsgröße der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit integrieren sowie die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit schätzen.
Aufgrund dessen können die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit selbst dann, wenn die Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgrößen langsam bzw. gering ist, exakt dadurch geschätzt werden, dass die jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit in Abhängigkeit von den geänderten Beträgen der geschätzten Sensordriftgrößen korrigiert werden.
Eine Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, die mit einer sechsten Erfindung zusammenhängt, ist so aufgebaut, dass sie eine Haltungs- bzw. Lagewinkel-Schätzeinrichtung zum Schätzen, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten einer Vertikalbeschleunigung, einer Längsbeschleunigung, einer Querbeschleunigung, einer Rollwinkelgeschwindigkeit, einer Nickwinkelgeschwindigkeit und einer Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechen, von jeweiligen Ableitungsgrößen bzw. Ableitungsbeträgen eines Rollwinkels und eines Nickwinkel mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers, und zum Integrieren der jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels sowie zum Schätzen des Rollwinkels und des Nickwinkels; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels und des Nickwinkels, geschätzt durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung, von jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, erhalten anhand von Gleichungen für die Bewegung einer Fahrzeugbewegung; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung aufweist, die zum Schätzen von jeweiligen Sensordriftbeträgen des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entspricht, und des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, unter Heranziehung einer Beziehung dient, bei der dann, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftbeträge in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
In Übereinstimmung mit der mit der sechsten Erfindung zusammenhängenden Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung werden durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung jeweilige Ableitungsbeträge eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers auf der Grundlage von Sensorsignalen berechnet, die jeweiligen erfassten Werten einer Vertikalbeschleunigung, Längsbeschleunigung, Querbeschleunigung, Rollwinkelgeschwindigkeit, Nickwinkelgeschwindigkeit und Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechen, und es werden die jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels integriert sowie der Rollwinkel und der Nickwinkel geschätzt. Ferner werden durch die Berechnungseinrichtung jeweilige Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Bewegungsgleichung erhalten sind, auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels sowie des Nickwinkels berechnet, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzt wurden.
Ferner werden durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung jeweilige Sensordriftbeträge des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entspricht, und des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, unter Heranziehung einer Beziehung geschätzt, gemäß der dann, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftbeträge in den jeweiligen Ableitungsbeträgen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
In dieser Weise können die Driftgrößen der Sensoren, die jeweils die Nickwinkelgeschwindigkeit und die Rollwinkelgeschwindigkeit erfassen, stabil und unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden, indem die Sensordriftbeträge der Sensoren, die jeweils die Nickwinkelgeschwindigkeit und die Rollwinkelgeschwindigkeit erfassen, unter Heranziehung der Beziehung zwischen den jeweiligen Ableitungsbeträgen des Rollwinkels und des Nickwinkels geschätzt werden, die zum Zwecke der Schätzung des Rollwinkels und des Nickwinkels sowie der jeweiligen Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnet werden, die anhand von Gleichungen für die Bewegung bezüglich der Fahrzeugbewegung erhalten sind.
Die Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, die mit der sechsten Erfindung zusammenhängt, kann weiterhin eine Korrektureinrichtung zum jeweiligen Korrigieren, auf der Grundlage der durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftgrößen, des dem erfassten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals und des dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals, aufweisen, wobei die Lagewinkel-Schätzeinrichtung den Rollwinkel und den Nickwinkel auf der Basis der Sensorsignale schätzen kann, die den jeweiligen erfassten Werten der Vertikalbeschleunigung, der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, und der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Nickwinkelgeschwindigkeit und der Rollwinkelgeschwindigkeit entsprechen, die durch die Korrektureinrichtung korrigiert sind. Aufgrund dessen können der Rollwinkel und der Nickwinkel exakt geschätzt werden.
Eine Sensordrift-Schätzeinrichtung, die mit einer siebten Erfindung zusammenhängt, ist derart aufgebaut, dass sie aufweist: eine Lagewinkel-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von Sensorsignalen entsprechend jeweiligen erfassten Werten einer Längsbeschleunigung, Querbeschleunigung, Vertikalbeschleunigung, Rollwinkelgeschwindigkeit, Nickwinkelgeschwindigkeit und Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung, von jeweiligen Ableitungsgrößen eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers sowie zum Integrieren der jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, und zum Schätzen des Rollwinkels und der Nickwinkels; eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von jeweiligen erfassten Werten entsprechenden Sensorsignalen, von jeweiligen Ableitungsgrößen einer Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit, und zum Integrieren der jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit sowie zum Schätzen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels und des Nickwinkels, geschätzt durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung, von jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind, und zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und der Längsgeschwindigkeit sowie der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzt sind, von jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen jeweiliger Sensordriftbeträge des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entspricht, und des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der dann, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind, und zum Schätzen von Sensordriftbeträgen der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, unter Verwendung einer Beziehung, bei der, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsbeträgen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
In Übereinstimmung mit der Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, die mit der siebten Erfindung zusammenhängt, werden durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung, auf der Basis von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten einer Längsbeschleunigung, Querbeschleunigung, Vertikalbeschleunigung, Rollwinkelgeschwindigkeit, Nickwinkelgeschwindigkeit und Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechen, jeweilige Ableitungsgrößen bzw. Ableitungsbeträge eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers berechnet, und es werden die jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels integriert sowie der Rollwinkel und der Nickwinkel geschätzt. Durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung werden, auf der Basis von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten entsprechen, jeweilige Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit berechnet, und es werden die jeweiligen abgeleiteten Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit integriert sowie die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit geschätzt. Weiterhin werden durch die Computereinrichtung auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzt sind, jeweilige Ableitungsbeträge bzw. Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die aus Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden, berechnet, und es werden auf der Grundlage der Sensorsignale und der Längsgeschwindigkeit sowie der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzt sind, jeweilige Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit berechnet, die aus Gleichungen für die Bewegung für die Fahrzeugbewegung erhalten werden.
Ferner werden durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung jeweilige Sensordriftbeträge des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entspricht, und des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, unter Heranziehung einer Beziehung geschätzt, gemäß der dann, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige Ableitungsgrößen bzw. Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsbeträgen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind, und es werden Sensordriftgrößen der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit unter Verwendung einer Beziehung geschätzt, bei der dann, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale in Berücksichtigung gebracht werden, jeweilige Ableitungsgrößen bzw. Ableitungsbeträge der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftbeträge in den jeweiligen abgeleiteten Größen bzw. Ableitungsbeträgen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
Durch das Schätzen der Sensordriftbeträge der Sensoren, die jeweils die Nickwinkelgeschwindigkeit bzw. die Rollwinkelgeschwindigkeit erfassen, unter Verwendung der Beziehung zwischen den jeweiligen Ableitungsgrößen und des Rollwinkels und des Nickwinkels, die zur Schätzung des Rollwinkels und des Nickwinkels sowie der jeweiligen abgeleiteten Größen des Rollwinkels und des Nickwinkels, erhalten aus Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung, berechnet sind, und durch Schätzen der Sensordriftbeträge der Sensoren, die jeweils die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung und die Gierwinkelbeschleunigung unter Heranziehung der Beziehung zwischen den jeweiligen abgeleiteten Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit erfassen, die zur Schätzung der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit berechnet sind, und der jeweiligen abgeleiteten Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind, können somit die Driftgrößen der Sensoren, die jeweils die Nickwinkelgeschwindigkeit, die Rollwinkelgeschwindigkeit, die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden.
Die Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, die mit der siebten Erfindung zusammenhängt, kann weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren, auf der Basis der Sensordriftbeträge, die durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzt sind, von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten entsprechen, enthalten, wobei die Lagewinkel-Schätzeinrichtung den Rollwinkel und den Nickwinkel auf der Grundlage der Sensorsignale schätzen kann, die den jeweiligen erfassten Werten, korrigiert durch die Korrektureinrichtung, entsprechen, und es kann die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit auf der Grundlage der Sensorsignale schätzen, die den jeweiligen erfassten Werten, korrigiert durch die Korrektureinrichtung, entsprechen, und kann einen Schlupfwinkel auf der Grundlage der geschätzten Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit schätzen. Hierdurch können der Rollwinkel und der Nickwinkel exakt geschätzt werden, und es kann der Schlupfwinkel akkurat geschätzt werden.
Die Lagewinkel-Schätzeinrichtung, die mit der sechsten Erfindung und der siebten Erfindung zusammenhängt, kann die jeweiligen abgeleiteten Größen bzw. Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels, die auf der Grundlage eines geänderten Betrags der Sensordriftgröße, die durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzt ist, und einer Sensordriftgröße korrigiert wurden, die in der Vergangenheit für jedes der Sensorsignale, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, und des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entspricht, geschätzt wurden, und kann die jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels integrieren sowie den Rollwinkel und den Nickwinkel schätzen. Aufgrund dessen können der Rollwinkel und der Nickwinkel selbst dann, wenn die Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgrößen langsam bzw. gering ist, exakt geschätzt werden, indem die jeweiligen Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels in Übereinstimmung mit bzw. Abhängigkeit von den geänderten Beträgen der geschätzten Sensordriftbeträge korrigiert werden.
Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung, die mit der siebten Erfindung zusammenhängt, kann die jeweiligen Ableitungsbeträge der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit berechnen, die auf der Grundlage eines geänderten Betrags der Sensordriftgröße, geschätzt durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, und eines Sensordriftbetrags, der in der Vergangenheit für jedes aus dem Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Längsbeschleunigung entspricht, und dem Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Querbeschleunigung entspricht, geschätzt wurde, und kann die jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit integrieren sowie die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit schätzen. Aufgrund dessen können selbst dann, wenn die Lerngeschwindigkeit der Sensordriftbeträge langsam ist, die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit exakt geschätzt werden, indem die jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit in Abhängigkeit von den geänderten Beträgen der geschätzten Sensordriftengrößen korrigiert werden.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, die mit der fünften Erfindung und der siebten Erfindung zusammenhängt, kann Sensordriftgrößen der Sensorsignale schätzen, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelbeschleunigung entsprechen, und kann auf der Grundlage der geschätzten Sensordriftbeträge und der Sensordriftbeträge, die zu einem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzt wurden, die Sensordriftbeträge bzw. Sensordriftgrößen aktualisieren, d. h. updaten. Hierdurch können die geschätzten Sensordriftgrößen geglättet werden.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, die die vorstehend aufgelisteten Driftgrößen aktualisiert, kann die Sensordriftgröße des Sensorsignals, das der Querbeschleunigung entspricht, auf der Grundlage der geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals und der zu dem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals, lediglich dann aktualisieren, wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Rollwinkels klein wird, indem die Sensordriftgröße durch Verwendung des geschätzten Sensordriftbetrags des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird. Aufgrund dessen kann durch Aktualisieren der Sensordriftgröße derart, dass der Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels klein wird, eine Vergrößerung im Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels unterdrückt werden, und es können die Lagewinkel noch genauer geschätzt werden.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, die die vorstehend genannten Sensordriftbeträge aktualisiert, kann die Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals auf der Grundlage der geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals und der zu dem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals aktualisieren, und zwar lediglich dann, wenn ein Absolutwert des Rollwinkels, der durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzt ist, klein ist oder wird, indem die Sensordriftgröße unter Heranziehung der geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird. Aufgrund dessen kann durch Aktualisieren der Sensordriftgröße derart, dass der Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels klein wird, eine Zunahme im Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels unterdrückt werden, und es können die Lagewinkel noch genauer geschätzt werden.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, die die vorstehend genannten Sensordriftbeträge aktualisiert, kann die Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals auf der Grundlage der geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals und der zu dem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisieren, und zwar lediglich dann, wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Nickwinkels klein wird, indem die Sensordriftgröße unter Heranziehung der geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird. Aufgrund dessen kann durch Aktualisieren der Sensordriftgröße derart, dass der Absolutwert des geschätzten Werts des Nickwinkels klein wird, eine Vergrößerung des Absolutwerts des geschätzten Werts des Nickwinkels unterdrückt werden, und es können die Lagewinkel noch genauer geschätzt werden.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, die die vorstehend genannten Sensordriftbeträge aktualisiert, kann die Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals auf der Grundlage der geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals und der zu dem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisieren, wenn ein Absolutwert des Rollwinkels, geschätzt durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung, klein wird, indem die Sensordriftgröße unter Heranziehung der geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird, und wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Rollwinkels groß wird, indem die Sensordriftgröße aktualisiert wird, indem die geschätzte Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals verwendet wird, wobei die Driftgrößen-Schätzeinrichtung ein Ausmaß der Auswirkung der geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals bei der Aktualisierung der Sensordriftgröße gering machen bzw. verkleinern kann, verglichen mit einem Fall, bei dem der Absolutwert des Rollwinkels durch Aktualisieren klein wird, und kann die Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisieren. Aufgrund dessen kann eine Vergrößerung im Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels unterdrückt werden, und es können die Lagewinkel noch genauer geschätzt werden.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, die die vorstehend genannten Sensordriftgrößen aktualisiert, kann die Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals auf der Grundlage der geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals und der zu dem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorssignals aktualisieren, wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Rollwinkels klein wird, indem die Sensordriftgröße unter Verwendung der geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird, und indem, wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Rollwinkels groß wird, der Sensordriftbetrag bzw. die Sensordriftgröße unter Verwendung des geschätzten Sensordriftbetrags des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird, wodurch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung ein Ausmaß der Auswirkung der geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals bei der Aktualisierung der Sensordriftgröße klein machen bzw. verkleinern kann, verglichen mit einem Fall, bei dem der Absolutwert des Rollwinkels durch Aktualisieren klein wird, und kann die Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals aktualisieren. Hierdurch kann eine Vergrößerung im Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels unterdrückt werden, und es können die Lagewinkel noch genauer geschätzt werden.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, die die vorstehend genannten Sensordriftgrößen aktualisiert, kann die Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals auf der Basis der geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals und der zu dem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisieren, wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Nickwinkels klein wird, indem der Sensordriftbetrag unter Heranziehung der geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird, und, wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Nickwinkels groß wird, indem die Sensordriftgröße aktualisiert wird, indem die geschätzte Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals herangezogen wird, wodurch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung ein Ausmaß der Auswirkung der geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals bei der Aktualisierung der Sensordriftgröße klein machen bzw. verkleinern kann, verglichen mit einem Fall, bei dem der Absolutwert des Nickwinkels durch Aktualisieren klein wird, und kann die Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisieren. Aufgrund dessen kann eine Vergrößerung im Absolutwert des geschätzten Werts des Nickwinkels unterdrückt werden, und es können die Lagewinkel genauer geschätzt werden.
Eine Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, die mit einer achten Erfindung zusammenhängt, ist so aufgebaut, dass sie aufweist: eine Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung entsprechen, und entweder eines Sensorsignals, das einem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, oder eines geschätzten Werts, gebildet durch eine die Fahrzeuggeschwindigkeit schätzende Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung, einer Ableitungsgröße bzw. eines Ableitungsbetrags der Quergeschwindigkeit, und zum Schätzen der Quergeschwindigkeit; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit und entweder des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, oder des geschätzten Werts, von einer Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen von Sensordriftgrößen der den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignale, unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale berücksichtigt werden, die den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, eine Ableitungsgröße der durch die Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzten Quergeschwindigkeit und ein Wert, der die Sensordriftgrößen im abgeleiteten Betrag bzw. in der Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigt, gleich sind.
In Übereinstimmung mit der mit der achten Erfindung zusammenhängenden Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung werden durch die Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung auf der Grundlage von Sensorsignalen entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung sowie entweder eines einem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals oder eines geschätzten Werts seitens einer die Fahrzeuggeschwindigkeit schätzenden Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung eine Ableitungsgröße bzw. ein abgeleiteter Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, und es wird der abgeleitete Wert der Quergeschwindigkeit integriert sowie die Quergeschwindigkeit geschätzt. Durch die Berechnungseinrichtung wird ferner auf der Grundlage der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit und entweder des Signals entsprechend dem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit oder des geschätzten Werts, eine Ableitungsgröße bzw. ein abgeleiteter Wert der Quergeschwindigkeit berechnet, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden.
Weiterhin werden durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung Sensordriftbeträge der den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelbeschleunigung entsprechenden Sensorsignale unter Heranziehung einer Beziehung geschätzt, gemäß der dann, wenn Sensordriftbeträge der den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignale in Betracht gezogen werden, eine abgeleitete Größe bzw. ein Ableitungswert der Seitengeschwindigkeit bzw. Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung, und ein Wert, der die Sensordriftbeträge in der abgeleiteten Größe der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigt, gleich sind.
Auf diese Weise können die Driftbeträge der Sensoren, die jeweils die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden, indem die Sensordriftbeträge der Sensoren, die jeweils die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, geschätzt werden, wobei die Beziehung zwischen der abgeleiteten Größe der zur Schätzung der Quergeschwindigkeit berechneten Quergeschwindigkeit und der abgeleiteten Größe der Quergeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten wird, verwendet wird.
Die mit der achten Erfindung zusammenhängende Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung kann weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, auf der Grundlage der durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftgrößen aufweisen, wobei die Quergeschwindigkeitsschätzeinrichtung die Quergeschwindigkeit auf der Grundlage der durch die Korrektureinrichtung korrigierten Sensorsignale schätzen kann. Aufgrund dessen kann die Quergeschwindigkeit exakt geschätzt werden.
Die mit der achten Erfindung zusammenhängende Driftgrößen-Schätzeinrichtung kann für jede aus einer Vielzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen, die durch Unterteilen eines vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs erhalten werden, einen relationalen Ausdruck bzw. eine Beziehung erhalten, der bzw. die gewichtet ist oder wird und der bzw. die eine Beziehung zwischen einer Abweichung zwischen der abgeleiteten Größe der durch die Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechneten Quergeschwindigkeit und der abgeleiteten Größe der durch die Berechnungseinrichtung berechneten Quergeschwindigkeit, und der Fahrzeuggeschwindigkeit und den Sensordriftgrößen ausdrückt, und kann auf der Basis des abgeleiteten oder gewonnenen relationalen Ausdrucks für jede aus der Mehrzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen die Sensordriftgrößen der Sensorsignale schätzen, die den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen. Aufgrund dessen können die Sensordriftbeträge der Sensoren, die jeweils die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, genau geschätzt werden, indem ein relationaler Ausdruck verwendet wird, der die Beziehung oder das Verhältnis der Abweichung der abgeleiteten Größen der Quergeschwindigkeit, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Sensordriftgrößen ausdrückt und der für jede aus einer Mehrzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen gewichtet ist.
Eine Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, die mit einer neunten Erfindung zusammenhängt, ist so strukturiert, dass sie aufweist: eine Schlupfwinkelschätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechen, und entweder einem Sensorsignal, das einem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, oder einem geschätzten Wert seitens einer Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung, die die Fahrzeuggeschwindigkeit schätzt, einer abgeleiteten Größe eines Schlupfwinkels und zum Integrieren der abgeleiteten Größe des Schlupfwinkels wie zum Schätzen des Schlupfwinkels; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Basis der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit und entweder des dem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals oder dem geschätzten Wert, einer abgeleiteten Größe des Schlupfwinkels, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen von Sensordriftbeträgen oder -größen der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der dann, wenn die Sensordriftbeträge der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit berücksichtigt werden, eine abgeleitete Größe des durch die Schlupfwinkelschätzeinrichtung berechneten Schlupfwinkels und ein Wert, der die Sensordriftbeträge oder -größen in dem abgeleiteten Betrag des Schlupfwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigt, gleich sind.
In Übereinstimmung mit der mit der neunten Erfindung zusammenhängenden Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung wird durch die Schlupfwinkelschätzeinrichtung auf der Grundlage von Sensorsignalen entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung und entweder eines Sensorsignals, das einem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, oder eines geschätzten Werts, geschätzt durch die die Fahrzeuggeschwindigkeit schätzende Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung, eine abgeleitete Größe eines Schlupfwinkels berechnet, und es wird die abgeleitete Größe bzw. der abgeleitete Betrag des Schlupfwinkels integriert sowie der Schlupfwinkel geschätzt. Weiterhin wird durch die Berechnungseinrichtung auf der Grundlage der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, und entweder des dem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals oder des geschätzten Werts, eine abgeleitete Größe des Schlupfwinkels, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung, berechnet.
Ferner werden durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung Sensordriftgrößen oder -beträge der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit unter Heranziehung einer Beziehung geschätzt, gemäß der dann, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit berücksichtigt werden, eine abgeleitete Größe bzw. ein Ableitungswert des Schlupfwinkels, berechnet durch die Schlupfwinkelschätzeinrichtung, und ein Wert, der die Sensordriftgrößen in dem abgeleiteten Wert des Schlupfwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigt, gleich sind.
Auf diese Weise können die Driftgrößen der Sensoren, die jeweils die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, stabil, unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung, geschätzt werden, indem die Sensordriftgrößen der Sensoren, die jeweils die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, unter Heranziehung der Beziehung zwischen der abgeleiteten Größe des Schlupfwinkels, die zur Schätzung des Schlupfwinkels berechnet ist, und der abgeleiteten Größe des Schlupfwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten wird, geschätzt werden.
Die Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung gemäß der neunten Erfindung kann weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit, auf der Grundlage der durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftgrößen aufweisen, wobei die Schlupfwinkelschätzeinrichtung den Schlupfwinkel auf der Basis der durch die Korrektureinrichtung korrigierten Sensorsignale schätzen kann. Hierdurch kann der Schlupfwinkel genau geschätzt werden.
Die mit der neunten Erfindung zusammenhängende Driftgrößen-Schätzeinrichtung kann für jede aus einer Mehrzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen, die durch Unterteilen eines vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs erhalten werden, einen relationalen Ausdruck bzw. eine Beziehung gewinnen, der bzw. die gewichtet ist und eine Beziehung zwischen einer Abweichung zwischen dem abgeleiteten Wert des durch die Schlupfwinkelschätzeinrichtung berechneten Schlupfwinkels und der abgeleiteten Größe des Schlupfwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, und der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Sensordriftbeträge ausdrückt, und kann, auf der Basis der abgeleiteten relationalen Beziehung jeder aus der Vielzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen die Sensordriftgrößen der Sensorsignale schätzen, die den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen. Aufgrund dessen können die Sensordriftgrößen der Sensoren, die die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, exakt geschätzt werden, indem die relationale Beziehung herangezogen wird, die die Relation der Abweichung der abgeleiteten Größen des Schlupfwinkels, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Sensordriftbeträge ausdrückt, und die für jede aus der Mehrzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen gewichtet ist.
Je größer die Anzahl oder Häufigkeit ist, mit der entweder der erfasste Wert oder der geschätzte Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit in einer entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeitsregion enthalten ist, um so größer kann die Gewichtung des relationalen Ausdrucks getroffen werden, und es kann eine Gewichtung des relationalen Ausdrucks umso kleiner gemacht werden, je größer eine Anzahl oder Häufigkeit ist, mit der entweder der erfasste Wert oder der geschätzte Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht in einer entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeitsregion enthalten ist. Aufgrund dessen können die Sensordriftbeträge der Sensoren, die jeweils die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, exakt geschätzt werden.
Die vorliegende Erfindung kann durch Programme gebildet sein, die einen Computer dazu veranlassen, wie folgt zu funktionieren.
Ein erstes Programm ist ein Programm zur Veranlassung eines Computers zum Arbeiten als eine Lagewinkelschätzeinrichtung für die Berechnung, auf der Grundlage eines Sensorsignals, das einem erfassten Wert einer Bewegungszustandsgröße einer Fahrzeugbewegung entspricht, einer abgeleiteten Größe bzw. eines Ableitungswerts eines Stellungs- bzw. Lagewinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers, und zum Integrieren der berechneten abgeleiteten Größe des Lagewinkels sowie zum Schätzen des Lagewinkels; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage des Sensorsignals und des Lagewinkels, geschätzt durch die Lagewinkelschätzeinrichtung, einer abgeleiteten Größe des Lagewinkels, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für eine Fahrzeugbewegung; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen einer Sensordriftgröße des Sensorsignals unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der dann, wenn ein Sensordriftbetrag bzw. eine Sensordriftgröße des Sensorsignals in Betracht gezogen wird, eine abgeleitete Größe des Lagewinkels, die durch die Lagewinkelschätzeinrichtung berechnet ist, und ein Wert, der die Sensordriftgröße in der abgeleiteten Größe des Lagewinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigt, gleich sind.
Ein zweites Programm ist ein Programm zum Veranlassen eines Computers zum Funktionieren als eine Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung für die Berechnung, auf der Grundlage eines Sensorsignals, das einem erfassten Wert einer Bewegungszustandsgröße bzw. eines Bewegungszustandsbetrags einer Fahrzeugbewegung entspricht, einer abgeleiteten Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit und zum Integrieren der abgeleiteten Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie zum Schätzen der Fahrzeuggeschwindigkeit; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage des Sensorsignals und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit, einer abgeleiteten Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen einer Sensordriftgröße bzw. eines Sensordriftbetrags des Sensorsignals unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der dann, wenn eine Sensordriftgröße des Sensorsignals in Betracht gezogen wird, eine abgeleitete Größe der durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit, und ein Wert, der die Sensordriftgröße in dem abgeleiteten Betrag bzw. der abgeleiteten Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, gleich groß sind.
Ein drittes Programm ist ein Programm zum Veranlassen eines Computers zum Fungieren als eine Lagewinkelschätzeinrichtung für die Berechnung, auf der Grundlage von Sensorsignalen entsprechend der jeweiligen erfassten Werten einer Vertikalbeschleunigung, einer Längsbeschleunigung, einer Querbeschleunigung, einer Rollwinkelgeschwindigkeit und einer Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung, von jeweiligen abgeleiteten Größen oder Beträgen eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers, und zum Integrieren der jeweiligen berechneten abgeleiteten Größen des Rollwinkels und des Nickwinkels und zum Schätzen des Rollwinkels und des Nickwinkels; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels sowie des Nickwinkels, geschätzt durch die Lagewinkelschätzeinrichtung, von jeweiligen abgeleiteten Größen bzw. Ableitungswerten des Rollwinkels und des Nickwinkels, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen jeweiliger Sensordriftgrößen bzw. -beträge des Sensorsignals entsprechend dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung, und des dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der dann, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige abgeleitete Größen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkelschätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen abgeleiteten Größen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
Ein viertes Programm ist ein Programm zum Veranlassen eines Computers zum Fungieren als eine Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung, und der Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung entsprechen, von jeweiligen abgeleiteten Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, und zum Integrieren der jeweiligen abgeleiteten Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit sowie zum Schätzen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, geschätzt durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung, von jeweiligen abgeleiteten Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen von Sensordriftbeträgen der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der dann, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige abgeleitete Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftbeträge bzw. -größen in den jeweiligen abgeleiteten Beträgen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind bzw. gleich groß sind.
Ein fünftes Programm ist ein Programm zum Veranlassen eines Computers zum Fungieren als eine Lagewinkelschätzeinrichtung für die Berechnung, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werte einer Längsbeschleunigung, einer Querbeschleunigung, einer Vertikalbeschleunigung, einer Rollwinkelgeschwindigkeit und einer Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechen, von jeweiligen abgeleiteten Größen eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers, und zum Integrieren der jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, und zum Schätzen des Rollwinkels und des Nickwinkels; eine Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von jeweils erfassten Werten entsprechenden Sensorsignalen, von jeweiligen abgeleiteten Größen bzw. Ableitungswerten einer Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit, und zum Integrieren der jeweiligen abgeleiteten Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit sowie zum Schätzen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels und des Nickwinkels, geschätzt durch die Lagewinkelschätzeinrichtung, von jeweiligen abgeleiteten Größen bzw. Ableitungswerten des Rollwinkels und des Nickwinkels, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung, und zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels, des Nickwinkels, der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, geschätzt durch die Lagewinkelschätzeinrichtung, von jeweiligen abgeleiteten Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen von jeweiligen Sensordriftgrößen des Sensorsignals entsprechend dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung, und des Sensorsignals entsprechend dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der dann, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige abgeleitete Größen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkelschätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen abgeleiteten Größen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind, und zum Schätzen von Sensordriftbeträgen der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige abgeleitete Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die durch die Lagewinkelschätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftbeträge in den jeweiligen abgeleiteten Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
Ein sechstes Programm ist ein Programm zum Veranlassen eines Computers zum Fungieren als eine Lagewinkelschätzeinrichtung für die Berechnung, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werte einer Vertikalbeschleunigung, einer Längsbeschleunigung, einer Querbeschleunigung, einer Rollwinkelgeschwindigkeit, einer Nickwinkelgeschwindigkeit und einer Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung entsprechen, von jeweiligen abgeleiteten Größen oder Werten eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers, und zum Integrieren der jeweiligen berechneten abgeleiteten Größen des Rollwinkels und des Nickwinkels, sowie zum Schätzen des Rollwinkels und des Nickwinkels; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels sowie des Nickwinkels, geschätzt durch die Lagewinkelschätzeinrichtung, von jeweiligen abgeleiteten Größen des Rollwinkels und des Nickwinkels, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen jeweiliger Sensordriftbeträge des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entspricht, und des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige abgeleitete Größen bzw. Ableitungswerte des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkelschätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftbeträge in den jeweiligen abgeleiteten Beträgen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich groß sind.
Ein siebtes Programm ist ein Programm zum Veranlassen eines Computers zum Fungieren als eine Lagewinkelschätzeinrichtung für die Berechnung, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten einer Längsbeschleunigung, einer Querbeschleunigung, einer Vertikalbeschleunigung, einer Rollwinkelgeschwindigkeit, einer Nickwinkelgeschwindigkeit und einer Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechen, von jeweiligen abgeleiteten Größen bzw. abgeleiteten Werten eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers, und zum Integrieren der jeweiligen berechneten abgeleiteten Größen des Rollwinkels und des Nickwinkels sowie zum Schätzen des Rollwinkels und des Nickwinkels; eine Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Basis von jeweils erfassten Werten entsprechenden Sensorsignalen, von jeweiligen Ableitungsgrößen bzw. abgeleiteten Werten der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit sowie zum Integrieren der jeweils abgeleiteten Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit sowie zum Schätzen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels und des Nickwinkels, geschätzt durch die Lagewinkelschätzeinrichtung, von jeweiligen abgeleiteten Größen oder Beträgen des Rollwinkels und des Nickwinkels, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung, und zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und der Längsgeschwindigkeit sowie der Quergeschwindigkeit, geschätzt durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung, von jeweiligen abgeleiteten Größen oder Beträgen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeuggeschwindigkeit; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen jeweiliger Sensordriftgrößen bzw. -beträge des dem erfassten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals und des dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der dann, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige abgeleitete Größen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkelschätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich groß sind, und zum Schätzen von Sensordriftbeträgen der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige abgeleitete Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen abgeleiteten Beträgen oder Größen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich groß sind.
Ein achtes Programm ist ein Programm zum Veranlassen eines Computers zum Funktionieren als eine Seiten- bzw. Quergeschwindigkeitsschätzeinrichtung für die Berechnung, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweils erfassten Werte einer Querbeschleunigung und einer Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung entsprechen, und entweder eines Sensorsignals, das einem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, oder eines geschätzten Werts, geschätzt durch eine die Fahrzeuggeschwindigkeit schätzende Fahrzeuggeschwindigkeitsschätzeinrichtung, von einer abgeleiteten Größe der Quergeschwindigkeit, und zum Integrieren der abgeleiteten Größe der Quergeschwindigkeit sowie zum Schätzen der Quergeschwindigkeit; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale, die den jeweils erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, und entweder des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, oder des geschätzten Werts, von einem abgeleiteten Wert bzw. einer abgeleiteten Größe der Quergeschwindigkeit, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen von Sensordriftgrößen der Sensorsignale entsprechend den jeweils erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit, unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der, wenn Sensordriftbeträge der Sensorsignale entsprechend den jeweils erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit berücksichtigt werden, eine abgeleitete Größe der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung, und ein Wert, der die Sensordriftbeträge in der abgeleiteten Größe der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigt, gleich groß sind.
Ein neuntes Programm ist ein Programm zum Veranlassen eines Computers zum Fungieren als eine Schlupfwinkelschätzeinrichtung für die Berechnung, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweils erfassten Werte einer Querbeschleunigung und einer Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechen, und entweder eines Sensorsignals, das einem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, oder eines geschätzten Werts seitens einer Fahrzeuggeschwindigkeitseinrichtung, die die Fahrzeuggeschwindigkeit schätzt, von einer abgeleiteten Größe eines Schlupfwinkels, und zum Integrieren der abgeleiteten Größe des Schlupfwinkels, sowie zum Schätzen des Schlupfwinkels; eine Berechnungseinrichtung für die Berechnung auf der Grundlage der Sensorsignale entsprechend den jeweils erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit und entweder des dem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals oder des geschätzten Werts, von einer abgeleiteten Größe bzw. einem abgeleiteten Wert des Schlupfwinkels, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung; und eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen von Sensordriftgrößen der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit, unter Heranziehung einer Beziehung, gemäß der, wenn die sie Sensordriftbeträge der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit in Betracht gezogen werden, eine abgeleitete Größe des Schlupfwinkels, berechnet durch die Schlupfwinkelschätzeinrichtung, und ein Wert, der die Sensordriftgrößen in der abgeleiteten Größe des Schlupfwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtig, gleich sind bzw. gleich groß sind.
Weiterhin kann die vorliegende Erfindung als ein Aufzeichnungsmedium strukturiert bzw. implementiert sein, das zumindest eines der vorstehend angegebenen Programme speichert.
Effekte der Erfindung
Wie vorstehend beschrieben, ist in Übereinstimmung mit der Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung der Effekt bzw. die Wirkung gegeben, dass die Driftgröße des Sensors stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden kann, indem eine Sensordriftgröße unter Heranziehung einer Beziehung zwischen der abgeleiteten Größe eines Lagewinkels, der zur Schätzung des Lagewinkels berechnet ist, und der abgeleiteten Größe des Lagewinkels, der anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten ist, geschätzt wird.
Weiterhin ist in Übereinstimmung mit der Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung der Effekt bzw. die Wirkung gegeben, dass die Driftgröße des Sensor stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden kann, indem eine Sensordriftgröße unter Heranziehung der Beziehung zwischen der abgeleiteten Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit, die zur Schätzung der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet ist, und der abgeleiteten Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten ist, geschätzt wird.
Ferner ist in Übereinstimmung mit der Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung der Effekt gegeben, dass die Driftgröße des Sensors stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden kann, indem eine Sensordriftgröße unter Heranziehung der Beziehung zwischen der Ableitungsgröße eines Schlupfwinkels, der zur Schätzung des Schlupfwinkels berechnet ist, und der Ableitungsgröße des Schlupfwinkels, der bzw. die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten ist, geschätzt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist eine Darstellung, die Richtungen von jeweiligen Achsen veranschaulichen, die eine Fahrzeugbewegung beschreiben.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das die Inhalte einer Lagewinkelschätzverarbeitungsroutine in der Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Inhalte einer Schlupfwinkelschätzverarbeitungsroutine in der auf das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezogenen Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung veranschaulicht.
5A ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Längsbeschleunigungssensors für einen Zustand zeigt, bei dem keine Drift ausgeübt wird.
5B ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Querbeschleunigungssensors in einem Zustand zeigt, bei dem keine Drift ausgeübt wird.
5C ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Vertikalbeschleunigungssensors für einen Zustand zeigt, bei dem keine Drift ausgeübt wird.
5D ist eine Grafik, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Rollwinkelgeschwindigkeitssensors in einem Zustand zeigt, bei dem keine Drift ausgeübt wird.
5E ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Gierwinkelgeschwindigkeitssensors in einem Zustand zeigt, bei dem keine Drift ausgeübt wird.
6A ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse eines Rollwinkels veranschaulicht, wenn eine Schätzung einer Sensordriftgröße für einen Zustand angepasst ist, bei dem keine Drift ausgeübt wird.
6B ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse eines Nickwinkels zeigt, wenn eine Schätzung einer Sensordriftgröße an einen Zustand angepasst ist, bei dem keine Drift ausgeübt wird.
7A ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Längsbeschleunigungssensors in einem Zustand zeigt, bei dem eine Drift ausgeübt wird.
7B ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Querbeschleunigungssensors bzw. Seitenbeschleunigungssensors für einen Zustand zeigt, bei dem eine Drift ausgeübt wird.
7C ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Vertikalbeschleunigungssensors für einen Zustand zeigt, bei dem eine Drift ausgeübt wird.
7D ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Rollwinkelgeschwindigkeitssensors in einem Zustand zeigt, bei dem eine Drift ausgeübt wird.
7E ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Gierwinkelgeschwindigkeitssensors für einen Zustand zeigt, bei dem eine Drift ausgeübt wird.
8A ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse eines Rollwinkels veranschaulicht, wenn eine Schätzung einer Sensordriftgröße für einen Zustand angepasst ist, bei dem eine Drift ausgeübt wird.
8B ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse eines Nickwinkels zeigt, wenn eine Schätzung einer Sensordriftgröße an einen Zustand angepasst ist, bei dem eine Drift ausgeübt wird bzw. vorhanden ist.
9 ist eine schematische Zeichnung, die den Aufbau einer Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
10 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Schlupfwinkelschätzeinrichtung zeigt, die mit einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zusammenhängt.
11 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das die Inhalte einer Lagewinkelschätzverarbeitungsroutine in der Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
13 ist ein Ablaufdiagramm, das die Inhalte einer Schlupfwinkelschätzverarbeitungsroutine in der mit dem vierten Ausführbeispiel der vorliegenden Erfindung zusammenhängenden Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung veranschaulicht.
14A ist eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Rollwinkels zeigt, wenn eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit einer Sensordriftgröße kompensiert ist, in einem Zustand, bei dem eine positive Drift auf die Rollwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wird bzw. einwirkt.
14B ist eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Nickwinkels zeigt, wenn eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit einer Sensordriftgröße kompensiert wird oder ist, für einen Zustand, bei dem eine positive Drift auf die Rollwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wird bzw. einwirkt.
15A ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Vertikalbeschleunigungssensors in einem Zustand zeigt, bei dem eine positive Drift auf die Rollwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wird.
15B ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Rollwinkelgeschwindigkeitssensors in einem Zustand zeigt, bei dem eine positive Drift auf die Rollwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wird.
16A ist eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Rollwinkels zeigt, wenn eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit einer Sensordriftgröße kompensiert ist, und zwar in einem Zustand, bei dem eine negative Drift auf die Rollwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wird bzw. einwirkt.
16B ist eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Nickwinkels zeigt, wenn eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit einer Sensordriftgröße kompensiert wird oder ist, in einem Zustand, bei dem eine negative Drift auf die Rollwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wird.
17A ist eine Grafik, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Vertikalbeschleunigungssensors für einen Zustand zeigt, bei dem eine negative Drift auf die Rollwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wird.
17B zeigt eine Grafik, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Rollwinkelgeschwindigkeitssensors in einem Zustand zeigt, bei dem eine negative Drift auf die Rollwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wird.
18A ist eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Rollwinkels zeigt, wenn eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit einer Sensordriftgröße kompensiert ist oder wird, und zwar in einem Zustand, bei dem eine positive Drift auf Vertikalbeschleunigung ausgeübt wird.
18B zeigt eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Nickwinkels zeigt, wenn eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit einer Sensordriftgröße kompensiert wird oder ist, in einem Zustand, bei dem eine positive Drift auf die Vertikalbeschleunigung ausgeübt wird.
19A ist eine Grafik, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Vertikalbeschleunigungssensors in einem Zustand zeigt, bei dem eine positive Drift auf die Vertikalbeschleunigung ausgeübt wird oder einwirkt.
19B ist eine Grafik, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Rollwinkelgeschwindigkeitssensors in einem Zustand zeigt, bei dem eine positive Drift auf die Vertikalbeschleunigung ausgeübt wird.
20A ist eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Rollwinkels zeigt, wenn eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit einer Sensordriftgröße kompensiert wird, und zwar in einem Zustand, bei dem eine negative Drift auf die Vertikalbeschleunigung ausgeübt wird.
20B ist eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Nickwinkels zeigt, wenn eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit einer Sensordriftgröße kompensiert wird oder ist, in einem Zustand, bei dem eine negative Drift auf die Vertikalbeschleunigung ausgeübt wird.
21A ist eine Grafik, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Vertikalbeschleunigungssensors in einem Zustand zeigt, bei dem eine negative Drift auf die Vertikalbeschleunigung ausgeübt wird oder einwirkt.
21B ist eine Grafik, die Schätzergebnisse einer Sensordriftgröße eines Rollwinkelgeschwindigkeitssensors in einem Zustand zeigt, bei dem eine negative Drift auf die Vertikalbeschleunigung ausgeübt wird.
22 ist eine schematische Darstellung, die die Struktur bzw. den Aufbau einer Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
23 ist eine schematische Zeichnung, die den Aufbau einer Lagewinkelschätzeinrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
24 ist eine schematische Darstellung, die die Struktur einer mit einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zusammenhängenden Schlupfwinkelschätzeinrichtung veranschaulicht.
25 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer mit einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zusammenhängenden Lagewinkelschätzeinrichtung veranschaulicht.
26 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
27 ist ein Ablaufdiagramm, das die Inhalte einer Schlupfwinkelschätzverarbeitungsroutine in der mit dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zusammenhängenden Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung veranschaulicht.
28A ist eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Rollwinkels zeigt, wenn ein geschätzter Wert einer Sensordriftgröße benutzt wird, und zwar in einem Zustand, in dem ein positiver Driftfehler auf das Sensorsignal der Lateralbeschleunigung bzw. Querbeschleunigung einwirkt oder ausgeübt wird.
28B ist eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Nickwinkels für einen Fall zeigt, bei dem ein geschätzter Wert einer Sensordriftgröße benutzt wird, und zwar in einem Zustand, bei dem ein positiver Driftfehler auf ein Sensorsignal der Lateralbeschleunigung bzw. Querbeschleunigung ausgeübt wird bzw. einwirkt.
29 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer mit einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zusammenhängenden Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung veranschaulicht.
30A ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Abweichung einer abgeleiteten Größe der Quergeschwindigkeit zeigt, wenn ein Driftfehler auf die Gierwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wird.
30B ist eine Grafik, die die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abweichung einer Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit zeigt, wenn ein Driftfehler auf die Querbeschleunigung ausgeübt wird.
31 ist ein Ablaufdiagramm, das die Inhalte einer Quergeschwindigkeitsschätzverarbeitungsroutine in der mit dem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zusammenhängenden Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung veranschaulicht.
32A ist eine Grafik, die die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abweichung einer abgeleiteten Größe der Quergeschwindigkeit nach einer Glättungsberechnung zeigt, wenn ein Driftfehler auf die Gierwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wird.
32B ist eine Grafik, die die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abweichung einer abgeleiteten Größe der Quergeschwindigkeit nach einer Glättungsberechnung zeigt, wenn ein Driftfehler auf die Querbeschleunigung ausgeübt wird.
33 ist ein Ablaufdiagramm, das die Inhalte einer Quergeschwindigkeitsschätzverarbeitungsroutine in einer mit einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zusammenhängenden Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung veranschaulicht.
34A ist ein Schaubild, das Schätzergebnisse eines Rollwinkels veranschaulicht, wenn ein geschätzter Wert einer Sensordriftgröße eingesetzt wird, und zwar in einem Zustand, bei dem ein Driftfehler auf ein Sensorsignal für die Querbeschleunigung ausgeübt wird bzw. einwirkt.
34B ist eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Nickwinkels zeigt, wenn ein geschätzter Wert einer Sensordriftgröße benutzt wird, und zwar in einem Zustand, bei dem ein Driftfehler auf ein Sensorsignal für die Querbeschleunigung einwirkt.
35 ist eine Grafik, die Schätzergebnisse von Sensordriftgrößen jeweiliger Sensoren in einem Zustand zeigt, bei dem ein Driftfehler auf eine Querbeschleunigung einwirkt.
36A ist ein Schaubild, das Schätzergebnisse eines Rollwinkels veranschaulicht, wenn ein geschätzter Wert einer Sensordriftgröße benutzt wird, und zwar in einem Zustand, bei dem ein Driftfehler auf ein Sensorsignal für die Gierwinkelgeschwindigkeit einwirkt.
36B ist eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Nickwinkels zeigt, wenn ein geschätzter Wert einer Sensordriftgröße benutzt wird, und zwar in einem Zustand, bei dem ein Driftfehler auf ein Sensorsignal der Gierwinkelgeschwindigkeit einwirkt.
37 ist eine graphische Darstellung, die Schätzergebnisse für Sensordriftgrößen von jeweiligen Sensoren in einem Zustand zeigt, bei dem ein Driftfehler auf eine Gierwinkelgeschwindigkeit einwirkt.
38 ist eine schematische Zeichnung, die den Aufbau einer mit einem zwölften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zusammenhängenden Schlupfwinkelschätzeinrichtung zeigt.
39A ist eine Grafik, die Schätzergebnisse eines Rollwinkels bei Benutzung eines geschätzten Werts einer Sensordriftgröße zeigt, wenn auf einer schrägen bzw. geneigten Straße in einem Zustand gefahren wird, bei dem kein Driftfehler ausgeübt wird.
39B ist eine Grafik, die Schätzergebnisse für Sensordriftgrößen jeweiliger Sensoren zeigt, wenn auf einer geneigten Straße in einem Zustand gefahren wird, bei dem kein Driftfehler ausgeübt wird.
40A ist eine Grafik, die Schätzergebnisse für einen Rollwinkel zeigt, wenn ein geschätzter Wert einer Sensordriftgröße benutzt wird, wenn auf einer geneigten bzw. abschüssigen Straße in einem Zustand gefahren wird, bei dem ein positiver Driftfehler auf die Gierwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wird.
40B ist eine Grafik, die Schätzergebnisse für Sensordriftgrößen von jeweiligen Sensoren zeigt, wenn auf einer geneigten Straße gefahren wird, und zwar in einem Zustand, bei dem ein positiver Driftfehler auf eine Gierwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wird.
Formen zur Implementierung der Erfindung
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt eine Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einer Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung dar, die einen Nickwinkel (pitch angle) und einen Rollwinkel (roll angle) schätzt, die Lage- bzw. Stellungswinkel eines Fahrzeugs mit Bezug zu einer Vertikalachse sind, sowie einen Schlupfwinkel (slip angle) des Fahrzeugs schätzt.
Zunächst werden, wie in 2 gezeigt ist, Drehwinkelgeschwindigkeiten um jeweilige Achsen als eine Rollwinkelgeschwindigkeit, eine Nickwinkelgeschwindigkeit bzw. als eine Gierwinkelgeschwindigkeit (yaw angular velocity) definiert, wenn die Achsen der Fahrzeugbewegung als die x-Achse bzw. Achse x vom Schwerpunkt in Richtung zu der Fahrzeugvorderseite, die y-Achse bzw. Achse y vom Schwerpunkt in Richtung zu der linken Fahrzeugseite, und die z-Achse bzw. Achse z vertikal vom Schwerpunkt nach oben definiert sind.
Wie in 1 gezeigt ist, weist eine Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung 10, die mit einem ersten Ausführungsbeispiel zusammenhängt, einen Längsbeschleunigungssensor 12, einen Lateral- bzw. Seiten- bzw. Querbeschleunigungssensor 14 und einen Vertikalbeschleunigungssensor 16, die jeweils eine Längsbeschleunigung G_x, eine Querbeschleunigung G_y und eine Vertikalbeschleunigung G_z, die Beschleunigungen der drei Achsen x y z der Fahrzeugbewegung darstellen, erfassen und Sensorsignale entsprechend den erfassten Werten ausgeben, und einen Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 auf, der eine Rollwinkelgeschwindigkeit P und erfasst und ein dem erfassten Wert entsprechendes Sensorsignal ausgibt, sowie einen Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 auf, der eine Gierwinkelgeschwindigkeit R erfasst und ein dem erfassten Wert entsprechendes Sensorsignal ausgibt.
Der Vertikalbeschleunigungssensor 16 und der Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 sind mit einer Driftgrößenkorrektureinrichtung 22 verbunden, die die von den jeweiligen Sensoren abgegebenen Sensorsignale auf der Grundlage der durch eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 (nachstehend beschrieben) geschätzten Sensordriftbeträge korrigiert. Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22 ist mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 verbunden. Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22 ist mit einem Lagewinkelbeobachter bzw. Lagewinkelmonitor 24 verbunden, der einen Rollwinkel φ und einen Nickwinkel θ schätzt, die Lagewinkel mit Bezug zu der vertikalen Achse des Fahrzeugkörpers darstellen.
Weiterhin sind der Längsbeschleunigungssensor 12, der Querbeschleunigungssensor 14 und der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 mit einer Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 verbunden, die die von dem Längsbeschleunigungssensor 12, dem Querbeschleunigungssensor 14 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 jeweils abgegebenen Sensorsignale auf der Grundlage von jeweiligen Sensordriftgrößen des Längsbeschleunigungssensors 12, des Querbeschleunigungssensor 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20korrigiert, die durch eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung 38 geschätzt werden, die im nachfolgenden Text beschrieben wird. Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 ist mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 38 verbunden.
Der Vertikalbeschleunigungssensor 16, der Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18, die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 und der Lagewinkelbeobachter 24 sind mit einer Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 36 verbunden, die jeweilige abgeleitete Größen bzw. Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnet, die anhand von Bewegungsgleichungen für eine Fahrzeugbewegung erhalten werden. Es ist anzumerken, dass die Gierwinkelgeschwindigkeit, deren Driftgrößen korrigiert ist, von der Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 in die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26 eingespeist wird.
Der Lagewinkelbeobachter bzw. Lagewinkelmonitor 24 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26 sind mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 verbunden, die jeweilige Sensordriftbeträge bzw. Sensordriftgrößen des Längsbeschleunigungssensors 16 und des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18 schätzt.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 ist mit einem Schlupfwinkelbeobachter bzw. Schlupfwinkelmonitor 34 verbunden, der einen Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel schätzt.
Der Längsbeschleunigungssensor 12, der Querbeschleunigungssensor 14, der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20, der Lagewinkelmonitor 24 und der Schlupfwinkelmonitor 34 sind mit einer Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26 verbunden, die die jeweiligen Ableitungsgrößen bzw. Ableitungsbeträge der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit berechnet, die aus Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind.
Der Schlupfwinkelmonitor 34 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26 sind mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 38 verbunden, die jeweilige Sensordriftgrößen des Längsbeschleunigungssensors 12, des Querbeschleunigungssensors 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 schätzt.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22, der Lagewinkelmonitor 24, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26, die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28, die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32, der Schlupfwinkelmonitor 34, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 36 und die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 38 können durch einen oder mehrere Computer oder durch eine oder mehrere elektronische Schaltungen gebildet sein, die die Funktionen der jeweiligen Einrichtungen realisieren.
Der Lagewinkelmonitor 24 schätzt die Nickwinkelgeschwindigkeit Q auf der Grundlage eines geschätzten Werts der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V, eines geschätzten Werts der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U, die durch den Schlupfwinkelmonitor 34 geschätzt sind, und eines korrigierten Signals, das dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung G_z entspricht, und eines korrigierten Signals, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit P entspricht, die durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22 korrigiert worden sind. Der Lagewinkelmonitor 24 schätzt den Rollwinkel φ und den Nickwinkel θ, die Lagewinkel mit Bezug zu der Vertikalachse des Fahrzeugkörpers darstellen, auf der Grundlage von korrigierten Signalen, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung G_x, der Querbeschleunigung G_y, der Vertikalbeschleunigung G_z, der Gierwinkelgeschwindigkeit R und der Rollwinkelgeschwindigkeit P der Fahrzeugbewegung entsprechen, die durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22 und die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 korrigiert worden sind, und eines geschätzten Werts V_so der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U sowie eines geschätzten Werts der Nickwinkelgeschwindigkeit Q.
Nachfolgend wird eine Schätzung der Nickwinkelgeschwindigkeit beschrieben. Gleichungen für die Bewegung eines starren Körpers, die die Beziehungen zwischen Fahrzeugbewegungsgrößen und Sensorsignalen beschreiben, die von triaxialen Sensoren ausgegeben werden, die an dem starren Körper befestigt sind und triaxiale bzw. in drei Achsenrichtungen verlaufende Beschleunigungen und triaxiale Winkelgeschwindigkeit detektieren, lassen sich wie folgt beschreiben.
[Formel 1]

U . + QW – RV = gsinθ + G_x (1)
V . + RU – PW = –gcosθsinϕ + G_y (2)
W . + PV – QU = –gcosθcosϕ + G_z (3)
ϕ . = P + Qsinϕtanθ + Rcosϕtanθ (4)
θ . = Qcosϕ – Rsinϕ (5)

Hierbei bezeichnen G_x die Längsbeschleunigung, G_y die Querbeschleunigung, G_z die Vertikalbeschleunigung, P die Rollwinkelgeschwindigkeit, Q die Nickwinkelgeschwindigkeit, R die Gierwinkelgeschwindigkeit, U die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit, V die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, W die Fahrzeugkörper-Vertikalgeschwindigkeit, φ den Rollwinkel, θ den Nickwinkel und g die Gravitationsbeschleunigung.
Falls bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Fahrzeug als ein starrer Körper angenommen wird, sind die triaxialen Geschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen, die die Längsbeschleunigung G_x, die Querbeschleunigung G_y und die Vertikalbeschleunigung G_z sind, sowie die biaxialen Winkelgeschwindigkeiten, die de Rollwinkelgeschwindigkeit P und die Gierwinkelgeschwindigkeit R sind, jeweils Signale, in denen die Driftgrößen der Sensorsignale, die durch den Längsbeschleunigungssensor 12, den Gierbeschleunigungssensor 14, den Vertikalbeschleunigungssensor 16, den Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 und den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 erfasst wurden, durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22 oder die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 korrigiert worden sind. Die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit V kann durch den Schlupfwinkelmonitor 34 geschätzt werden, der nachstehend beschrieben ist. Die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U kann auf der Grundlage der Radgeschwindigkeiten der jeweiligen Räder geschätzt werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in der vorstehend genannten Gleichung (3) angenommen, dass die Änderung der Fahrzeug-Vertikalgeschwindigkeit W ignoriert werden kann (W = 0), und es kann der geschätzte Wert Q tilde der Nickwinkelgeschwindigkeit Q anhand der folgenden Gleichung (6) unter Verwendung der jeweiligen vorhergehenden geschätzten Werte φ tilde, θ tilde des Rollwinkels φ und des Nickwinkels θ, des vorhergehend geschätzten Werts V tilde der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V, und als Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U des geschätzten Werts V_so der Fahrzeug-Längsgeschwindigkeit bestimmt werden. Der Lagewinkelmonitor 24 bestimmt den geschätzten Wert Q tilde der Nickwinkelgeschwindigkeit Q durch Implementieren der Berechnung gemäß der nachfolgenden Gleichung (6). [Formel 2]
Es ist anzumerken, dass in der vorstehenden Gleichung (6) P – P_dr ein Signal ausdrückt, bei dem eine Driftgröße P_dr des Sensorsignals P des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 20 korrigiert ist, und G_z – G_zdr ein Signal ausdrückt, in dem die Driftgröße G_zdr des Sensorsignals G_z des Vertikalbeschleunigungssensors 16 korrigiert ist.
Wenn die Nickwinkelgeschwindigkeit in der vorstehend beschriebenen Weise geschätzt wird, kann der Nickwinkel ebenfalls durch den Lagewinkelmonitor 24 gleichzeitig mit dem Rollwinkel geschätzt werden. Die beschränkenden Bedingungen der Bewegung, die spezifisch für ein Automobil sind, wenn der Lagewinkelmonitor 24 eingesetzt wird, werden nun beschrieben. Wenn die vorstehenden Bewegungsgleichungen eingesetzt werden und der Lagewinkelmonitor 24 strukturiert bzw. implementiert ist, wird eine Rückkopplung von physikalischen Größen, die gemessen werden können, benötigt, so dass die Zustandsgrößen bzw. Zustandsbeträge der Geschwindigkeiten und Winkel, die durch einen Integrationsvorgang geschätzt werden, nicht auseinanderfallen bzw. voneinander abweichen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Charakteristika, die für eine Kraftfahrzeugbewegung spezifisch sind, in folgender Weise als physikalische Größen benutzt, die zurückgekoppelt werden. Es ist anzumerken, dass in den folgenden Gleichungen die jeweiligen vorhergehend geschätzten Werte φ tilde, θ tilde als der Rollwinkel φ und der Nickwinkel θ benutzt werden, der geschätzte Wert V tilde der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V als die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit herangezogen wird und der geschätzte Wert V_so der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit als die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U verwendet wird.
Wenn der geschätzte Wert V_so der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit differenziert und in die vorstehende Gleichung (1) eingesetzt wird, und die Eigenschaft, dass „Radschlupf sich über eine lange Zeitperiode nicht kontinuierlich vergrößert” mit Bezug zu der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers als ein Charakteristikum benutzt wird, das spezifisch für eine Automobilbewegung ist, wird aus der vorstehenden Gleichung (1) die Bedingung, die durch die nachfolgende Gleichung (7) dargestellt ist, erhalten, die bei der Rückkopplung benutzt wird und bei der Änderungen in der Fahrzeugkörper-Vertikalgeschwindigkeit ignoriert werden.
[Formel 3]

V . _s0 – RV ~ – (G_x – G_xdr) = gsinθ ~ (7)

Es ist anzumerken, dass der Ausdruck G_x – G_xdr in der vorstehenden Gleichung (7) ein Signal bezeichnet, bei dem die Driftgröße G_xdr des Sensorsignals G_x des Längsbeschleunigungssensors 12 korrigiert ist.
Die vorstehende Gleichung (7) beschreibt die Beziehung zwischen dem Nickwinkel θ und der Differenz zwischen der Beschleunigung, die aus der Radgeschwindigkeit geschätzt wird (dem abgeleiteten Wert des geschätzten Werts V_so der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit) und der Längsbeschleunigung G_x.
Ferner wird im Hinblick auf die Seitenrichtung bzw. Querrichtung des Fahrzeugkörpers die Bedingung, die durch die nachfolgende Gleichung (8) angegeben ist, die anhand der vorstehenden Gleichung (2) erhalten wird und für die Rückkopplung eingesetzt wird, erzielt, da die Rollwinkelgeschwindigkeit und die Querbeschleunigung aufgrund der Eigenschaft, dass „der Schlupfwinkel sich nicht über eine lange Zeitdauer kontinuierlich vergrößert”, ignoriert werden können.
[Formel 4]

RV_s0 – (G_y – G_ydr) = –gcosθ ~ sinϕ ~ (8)

Es ist anzumerken, dass in der Gleichung (8) der Ausdruck G_y – G_ydr ein Signal bezeichnet, bei dem die Driftgröße G_ydr des Sensorsignals G_y des Querbeschleunigungssensors 14 korrigiert ist.
Wenn eine allgemeine Straßenneigung berücksichtigt wird, kann ferner überlegt werden, dass die „Beschleunigung in der Vertikalrichtung im Wesentlichen mit der Erdbeschleunigung bzw. Gravitationsbeschleunigung übereinstimmt”. Diese Bedingung kann durch die nachfolgende algebraische Gleichung unter Verwendung der Längsbeschleunigung G_x, der Querbeschleunigung G_y, der Vertikalbeschleunigung G_z, des Nickwinkels θ und des Rollwinkels φ beschrieben werden.
[Formel 5]

g = –(G_x – G_xdr)sinθ ~ + (G_y – G_ydr)sinϕ ~ cosθ ~ + (G_z – G_zdr) cosϕ ~ cosθ ~ (9)

Die Beziehungen der vorstehend genannten Gleichungen (7) bis (9) sind jeweils Bedingungen, die erfüllt sind, wenn eine Betrachtung über eine Zeitdauer erfolgt, die in einem gewissen Ausmaß lang bzw. ausreichend lang ist. Daher werden in der Rückkopplung der durch den Monitor gemessenen Größen jeweils Werte verwendet, bei denen beide Seiten der vorstehend genannten Gleichungen (7) bis (9) tiefpassfilterverarbeitet sind, wie dies nachstehend beschrieben ist.
Nachfolgend wird der Aufbau eines nicht linearen Basis-Beobachters bzw. Monitors beschrieben. Hierbei wird ein Wert u, der ein korrigiertes Signal, in dem die Driftgröße korrigiert ist, und den geschätzten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit enthält, durch die folgende Gleichung (10) ausgedrückt.
[Formel 6]

u = [G_x – G_xdr Gy – G_ydr G_z – G_zdr P – P_dr Q ~ R – R_dr]^T (10)

Wenn die Fahrzeugbewegung, die das Objekt darstellt, durch die nachfolgende Gleichung (11) ausgedrückt wird und eine physikalische Größe, die zur Strukturierung bzw. Bildung des Beobachters oder Monitors gemessen werden kann, durch die Gleichung (12) ausgedrückt wird, kann der nicht lineare Beobachter durch die nicht linearen Bewegungsgleichungen der folgenden Gleichung (13) und Gleichung (14) beschrieben werden.
[Formel 7]

x . = f(x, u) (11)
y = g(x, u) (12)
x ⩪ = f(x ~ , u) + k(x ~ , u)·(y – y ~ ) (13)
y ~ = g(x ~ , u) (14)

Hierbei bezeichnen x tilde, y tilde jeweils die geschätzten Werte von x, y, und es bezeichnet k (x tilde, u) die entwurfsmäßige Beobachterverstärkung.
Alle vorstehend genannten Gleichungen (7) bis (9) stellen Bedingungen dar, die erfüllt ist, wenn eine Betrachtung über eine in einem gewissen Ausmaß lange Zeitdauer bzw. ausreichend lange Zeitdauer erfolgt. Daher werden in der Rückkopplung der gemessenen Größen bzw. Werte des Beobachters Werte verwendet, die durch die folgenden Gleichungen (15) bis (17) ausgedrückt sind und bei denen beide Seiten der vorstehend genannten Gleichung (7) bis Gleichung (9) mittels eines Tiefpassfilters tiefpassfilterverarbeitet sind. [Formel 8]
Hierbei bezeichnen τ_x, τ_y, τ_g jeweils Zeitkonstanten von mehreren Sekunden bis mehr als oder gleich mehreren 10 Sekunden des Tiefpassfilters, die in den vorstehend genannten Gleichungen (7) bis (9) berücksichtigt sind.
Nachfolgend wird der Lagewinkelbeobachter 24 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben, der den Rollwinkel φ und den Nickwinkel θ unter Verwendung des vorstehend erwähnten nicht linearen Basis-Beobachters schätzt. Da Zustandgrößen der Geschwindigkeit nicht in den Zustandsgleichungen enthalten sind, die sich auf die Winkel gemäß den vorstehenden Gleichungen (4), (5) beziehen, können der Rollwinkel φ und der Nickwinkel θ als Winkel geschätzt werden, separat von der Schätzung der Geschwindigkeiten.
Daher wird zuerst ein Beobachter zum Schätzen des Rollwinkels und es Nickwinkels, und ebenso die Zustandsgrößen, die sich aufgrund der vorstehend angesprochenen Tiefpassfilterung ergeben, strukturiert bzw. implementiert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Zustandsgröße x tilde des Beobachters durch die nachfolgende Gleichung (18) ausgedrückt.
[Formel 9]

x ~ = [ϕ ~ θ ~ g ~ _xdf g ~ _ydf g ~ _f]^T (18)

Ferner lässt sich der Beobachterausgang bzw. das Beobachterausgangssignal, das bei der Rückkopplung benutzt wird, durch die nachfolgende Gleichung (19) ausdrücken.
[Formel 10]

y ~ = [g ~ _xdf g ~ _ydf g ~ _f]^T (19)

Ferner wird der Lagewinkelbeobachter 24, der den Rollwinkel und den Nickwinkel schätzt, dadurch strukturiert bzw. gebildet, dass die Fahrzeugausgabe bzw. das Fahrzeugausgangssignal, das anhand der Sensorsignale und dergleichen berechnet ist, durch die folgende Gleichung (20) ausgedrückt wird und die geeignete Beobachterverstärkung k (x tilde, u) gesetzt wird.
[Formel 11]

y = [g_xdf g_ydf g]^T (20)

Hierbei gilt: [Formel 12]
Es ist anzumerken, dass der Zähler des zweiten Terms auf der rechten Seite der vorstehenden Gleichung (21) die Abweichung der Längsbeschleunigungszustandsgröße ist, in der die Summe des Produkts aus dem Gierwinkelgeschwindigkeitswert R – R_dr, in dem die Driftgröße korrigiert ist, und dem geschätzten Wert der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, und des Längsbeschleunigungswerts G – G_xdr, in dem die Driftgröße korrigiert ist, von dem abgeleiteten Wert des geschätzten Werts V_so der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit subtrahiert ist.
Ferner ist der Zähler des zweiten Ausdrucks auf der rechten Seite der Gleichung (22) gleich der Abweichung der Querbeschleunigungszustandsgröße, bei der der Querbeschleunigungswert G_y – G_ydr, in dem die Driftgröße korrigiert ist, von dem Produkt des Gierwinkelgeschwindigkeitswerts R – R_dr, in dem die Driftgröße korrigiert ist, und dem geschätzten Wert V_so der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit subtrahiert wird.
Ein Beispiel des Beobachters ist durch die folgende Gleichung (23) ausgedrückt, derart, dass die diagonalen Komponenten bei Durchführung einer Linearisierung negative Koeffizienten haben, um hierdurch die Stabilität des Beobachters bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu gewährleisten. [Formel 13]
Hierbei bezeichnen K_φy, K_φg, K_θx, K_θg, K_x, K_y, K_g geeignete positive Konstanten.
Demgemäß wird der nicht lineare Beobachter des vorliegenden Ausführungsbeispiels, der den Rollwinkel und den Nickwinkel schätzt, durch die Bewegungsgleichung beschrieben, die durch die folgende Gleichung (24) ausgedrückt ist. [Formel 14]
Hierbei ist x tilde durch die folgende Gleichung (25) ausgedrückt.
[Formel 15]

x ~ = [ϕ ~ θ ~ g ~ _xdf g ~ _ydf g ~ _f]^T (25)

Der Lagewinkelbeobachter 24 berechnet unter Verwendung der vorstehenden Gleichung (24) die Ableitungsgröße bzw. den Ableitungswert dφ tilde des Rollwinkels φ tilde und den Ableitungsbetrag bzw. den Ableitungswert dθ tilde des Nickwinkels θ tilde, die Lagewinkel mit Bezug zu der Vertikalrichtung des Fahrzeugkörpers sind. Der Lagewinkelbeobachter 24 kann den Rollwinkel φ tilde und den Nickwinkel θ tilde durch jeweiliges Integrieren des berechneten Ableitungswerts dφ tilde des Rollwinkels φ tilde und des Ableitungswerts dθ tilde des Nickwinkels θ tilde berechnen.
Der Schlupfwinkelbeobachter 34 schätzt die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V, die die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit in der Fahrzeug-Seitenrichtung bzw. -querrichtung ist, und schätzt auf der Grundlage der Radgeschwindigkeiten der jeweiligen Räder die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U, die die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit in der Fahrzeuglängsrichtung ist. Der Schlupfwinkelbeobachter 34 schätzt die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit bzw. -vorwärtsgeschwindigkeit U und die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V auf der Grundlage des geschätzten Werts der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V, des geschätzten Werts der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U, eines korrigierten Signals, das dem erfassten Wert der Längsbeschleunigung G_x entspricht, eines korrigierten Signals, das dem erfassten Wert der Querbeschleunigung G_y entspricht, und eines korrigierten Signals, das dem erfassten Wert der Gierwinkelgeschwindigkeit R entspricht. Weiterhin schätzt der Schlupfwinkelbeobachter 34 den Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel β auf der Grundlage des geschätzten Werts der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U und des geschätzten Werts der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V.
Im Folgenden werden die Schätzung der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit beschrieben.
Herkömmlicherweise ist der Term der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V in der vorstehenden Gleichung (1) enthalten, die die dynamischen Eigenschaften ignoriert, und es kann der Beobachter bzw. Monitor unter Heranziehung dieser Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit implementiert bzw. strukturiert sein. Hierbei wird die Gierwinkelgeschwindigkeit als ein unabhängiger Parameter betrachtet, und es sind die vorstehende Gleichung (1) und die Gleichung (2) wie folgt angeordnet bzw. verwendet. Es ist anzumerken, dass die Fahrzeugkörper-Vertikalgeschwindigkeit W in der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel als Null angenommen wird. [Formel 16]
Wenn hierbei angenommen wird, dass die Ausgangsgröße des Systems durch die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U ausgedrückt ist, das heißt folgend auf die Gleichung (27), werden die Gleichung (26) und die Gleichung (27) zu einem beobachtbaren System.
[Formel 17]

y = [1 0]·[ U / V ] (27)

Hierbei ist, wie vorstehend beschrieben, anzumerken, dass die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit bzw. Vorwärtsgeschwindigkeit U auf der Basis der Radgeschwindigkeiten oder Rad-Drehzahlen der jeweiligen Räder geschätzt wird. Beispielsweise wird die Beobachterverstärkung K durch die nachfolgende Gleichung (28) ausgedrückt, die einen Wert enthält, der aus dem Absolutwert der Gierwinkelgeschwindigkeit erhalten wird. [Formel 18]
Wenn die Beobachterverstärkung durch die vorstehende Gleichung (28) ausgedrückt wird, wird der Beobachter durch die Bewegungsgleichungen beschrieben, die durch die nachfolgende Gleichung (29-1) bis Gleichung (29-5) ausgedrückt sind. [Formel 19]
Hierbei bezeichnet x tilde den Zustandswert bzw. die Zustandsgröße des Beobachters und wird durch die nachfolgende Gleichung (30) ausgedrückt.
[Formel 20]

x ~ = [U ~ V ~ ]^T (30)

Ein stabiler Beobachter (der einen Butterworth-Pol zweiter Ordnung gemäß ϖ = |R – Rdr| rad/s aufweist), der als eine Rückkopplungsgröße das Produkt der Multiplikation der Abweichung, des berechneten Werts U der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und des geschätzten Werts U tilde der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit, und der aus dem Absolutwert der Gierwinkelgeschwindigkeit R erhaltenen Beobachterverstärkung verwendet, kann gemäß der nachfolgenden Gleichung (29-5) strukturiert bzw. aufgebaut sein.
Der Schlupfwinkelbeobachter 34 des vorliegenden Ausführungsbeispiels schätzt die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit unter Heranziehung der vorstehenden Gleichung (29-5). Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden unter der Annahme, dass die Lagewinkel des Fahrzeugkörpers, das heißt der Rollwinkel φ und der Nickwinkel θ des Fahrzeugkörpers mit Bezug zu der Vertikalachse bereits bekannt sind (beispielsweise sind der Rollwinkel und der Nickwinkel gleich Null), die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U tilde und die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V tilde als Beobachterzustandsgrößen eingestuft oder festgelegt, und es wird die Ableitungsgröße dU tilde der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U tilde und die Ableitungsgröße bzw. der Ableitungsbetrag dV tilde der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V tilde unter Verwendung der Abweichung, bei der der geschätzte Wert U tilde (der Beobachter-Ausgangswert) der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit von dem berechneten Wert U der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit subtrahiert wird, und der bereits bekannten Rollwinkel φ und Nickwinkel θ, und der Längsbeschleunigung G_x – G_xdr, der Querbeschleunigung G_y – G_ydr, und der Gierwinkelgeschwindigkeit R – R_dr berechnet, die mittels der Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 korrigiert wurden. Ferner integriert der Schlupfwinkelbeobachter 34 die Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit und schätzt die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit sowie die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit.
Weiterhin schätzt der Schlupfwinkelbeobachter 34 den Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel β auf der Grundlage der folgenden Gleichung (31) anhand der Beziehung der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V. [Formel 21]
Nachfolgend wird das Verfahren zum Berechnen der Ableitungsgröße bzw. des Ableitungsbetrags dφ_m des Rollwinkels φ bzw. des Ableitungsbetrags bzw. der Ableitungsgröße dθ_m des Nickwinkels θ beschrieben, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden.
Unter Bezugnahme auf die vorstehenden Gleichungen (1) bis (5) wird angenommen, dass die Fahrzeugkörper-Vertikalgeschwindigkeit gleich Null ist, und es werden bei Substituieren der vorstehenden Gleichung (6) die nachfolgenden Gleichungen (32) bis (35) erhalten. [Formel 22]
Hierbei werden die geschätzten Werte des Rollwinkels φ und des Nickwinkels θ, die durch den Lagewinkelbeobachter 24 geschätzt wurden, anstelle des Rollwinkels φ und des Nickwinkels θ verwendet. Weiterhin sind die triaxialen Geschwindigkeiten, die die Längsbeschleunigung G_x – G_xdr, die Querbeschleunigung G_y – G_ydr und die Vertikalbeschleunigung G_z – G_zdr sind, und die biaxialen Winkelgeschwindigkeiten, die jeweils die Rollwinkelgeschwindigkeit P – P_dr bzw. die Gierwinkelgeschwindigkeit R – R_dr sind, jeweils Signale, in denen die Sensorsignale, die durch den Längsbeschleunigungssensor 12, den Querbeschleunigungssensor 14, den Vertikalbeschleunigungssensor 16, den Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 und den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 erfasst wurden, an (d. h. seitens) der Driftgrößenkorrektureinrichtung 22, 32 korrigiert worden sind. Ferner kann die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V unter Verwendung eines Kalman-Filters oder dergleichen geschätzt werden, oder sie kann anhand des erfassten Werts des Querbeschleunigungssensors geschätzt werden, und es kann die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U auf der Grundlage der Radgeschwindigkeiten bzw. Raddrehzahlen der jeweiligen Räder geschätzt werden.
Die Ableitungsgröße bzw. der Ableitungsbetrag dφ_m des Rollwinkels φ und der Ableitungsbetrag dθ_m des Nickwinkels θ, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind, werden mittels der nachfolgenden Gleichung (36), Gleichung (37) berechnet, die die Driftbeträge der vorstehenden Gleichungen (34), (35) ignorieren. [Formel 23]
Weiterhin existieren die Beziehungen, die durch die folgende Gleichung (38) und Gleichung (39) ausgedrückt sind, zwischen φ Punkt der vorstehenden Gleichung (34), θ Punkt der vorstehenden Gleichung (35) und dφ_m der vorstehenden Gleichung (36), und dθ_m der vorstehenden Gleichung (37). („Punkt” steht für die Ableitung.) [Formel 24]
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (36) und Gleichung (37) berechnet die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26 die Ableitungsbeträge bzw. -größen des Rollwinkels φ und des Nickwinkels θ, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden.
Nachfolgend wird die Methode zur Berechnung der Ableitungsgröße bzw. des Ableitungsbetrags dU_m der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U und des Ableitungsbetrags dV_m der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V beschrieben, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden.
Die Ableitungsgröße dφ_m des Rollwinkels φ und die Ableitungsgröße dθ_m des Nickwinkels θ, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden, werden gemäß der nachfolgenden Gleichung (40), Gleichung (41) berechnet, in denen die Driftgrößen der vorstehenden Gleichungen (32), (33) ignoriert sind.
[Formel 25]

dU_m = RV ~ + gsinθ ~ + G_x (40)
dV_m = –RV_so – gcosθ ~ sinϕ ~ + G_y (41)

Ferner sind die Beziehungen, die durch die folgenden Gleichungen (42), (43) ausgedrückt sind, zwischen U Punkt der vorstehenden Gleichung (32), V Punkt der vorstehenden Gleichung (33) und dU_m der vorstehenden Gleichung (40) sowie dV_m der vorstehenden Gleichung (41) vorhanden.
[Formel 26]

U . = dU_m – R_dr V ~ _x – G_xdr (42)
V . = dV_m + R_drV_so – G_ydr (43)

In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (40) und der Gleichung (41) berechnet die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 36 die Ableitungsgrößen bzw. Ableitungswerte der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind.
Nachfolgend werden die Prinzipien des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Der Beobachter, der die Lagewinkel anhand von Bewegungszustandsgrößen des Fahrzeugs schätzt, hat den Effekt der Verringerung der Auswirkungen von Driftfehlern auf die Sensorsignale. Im Vergleich mit berechneten Werten von Lagewinkeln, die lediglich durch Integrieren von Bewegungszustandsgrößen bestimmt werden, die anhand von Bewegungsgleichungen erhalten werden, haben demzufolge die geschätzten Werte der Lagewinkel, die von dem Lagewinkelbeobachter 24 erhalten werden, die Qualität bzw. Eigenschaft, dass sie nur schwierig bzw. gering durch die Driftfehler beeinträchtigt werden, die in den Ausgangssignalen der Sensoren enthalten sind, die die Bewegungszustandgrößen des Fahrzeugs erfassen. Dies bedeutet, dass die Driftfehler geschätzt werden können, indem die geschätzten Werte und die berechneten Werte der Lagewinkel verglichen werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt demgemäß ein Fokus auf dieser Qualität, und es werden Sensordriftgrößen durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 anhand eines Vergleichs von Ableitungsgrößen der Lagewinkel, die bei dem Lagewinkelbeobachter 24 berechnet werden, und Ableitungsgrößen der Lagewinkel geschätzt, die bei der Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26 berechnet werden. Der Vergleich dieser Ableitungsgrößen der Lagewinkel ist immer effektiv und nicht auf einen Geradeaus-Fahrtzustand beschränkt, und weist demzufolge die Eigenschaft auf, dass Sensordriftgrößen selbst in einem Zustand einer nicht geradeaus erfolgenden Fahrt geschätzt werden können. Demzufolge können die Sensordriftgrößen stets aufeinanderfolgend geschätzt werden, selbst bei Fahrtmustern, bei denen nur geringe Anteile eines Geradeaus-Fahrtzustands bzw. einer geradlinigen Fahrt vorhanden sind.
Nachfolgend wird die Schätzmethode für die Sensordriftbeträge bzw. -größen beschrieben.
Die Beziehungen, die durch die folgenden Gleichungen (44) bis (47) ausgedrückt sind, sind gegeben, wenn angenommen wird, dass vorbestimmte Driftfehler G_xdr, G_ydr, G_zdr, P_dr, R_dr den Sensorsignalen G_x, G_y, G_z, G, R überlagert sind, und weiterhin angenommen wird, im Hinblick auf die Ableitungsgrößen, die durch die rechten Seiten der vorstehenden Gleichungen (32) bis (35) ausgedrückt sind, dass wahre Werte bereits durch den Lagewinkelbeobachter 24 bekannt sind.
[Formel 27]

dU = dU_m – R_dr V ~ _x – G_xdr (44)
dV = dV_m + R_drV_so – G_ydr (45)

Hierbei bezeichnen dU, dV die Ableitungsgröße bzw. den Ableitungswert der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit, die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die als intern berechnete Beobachter-Werte dienen, die aus den vorstehenden Gleichungen (29-1) bis (29-5) erhalten sind, und dφ, dθ die abgeleitete Größe bzw. den Ableitungswert des Rollwinkels, den Ableitungswert des Nickwinkels, die als intern berechnete Beobachterwerte dienen, die anhand der vorstehenden Gleichung (24) erhalten sind.
Die vorstehenden Gleichungen (46) und (47) drücken die Beziehung aus, dass dann, wenn die Sensordriftbeträge der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, die Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch den Lagewinkelbeobachter 24 berechnet werden, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den Ableitungsbeträgen des Rollwinkels und des Nickwinkels, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen, berücksichtigen, gleich sind. Weiterhin drücken die vorstehenden Gleichungen (44), (45) die Beziehung aus, dass die Ableitungsbeträge der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die durch den Schlupfwinkelbeobachter 34 berechnet sind, und Werte gleich groß sind, die die Sensordriftbeträge in den Ableitungsbeträgen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit berücksichtigen und anhand von Bewegungsgleichungen erhalten sind.
Hierbei ist in den vorstehenden Gleichungen (44), (45) G_z, P nicht enthalten, und es sind G_x, G_y nicht in den vorstehenden Gleichungen (46), (47) enthalten, und es ist der Koeffizient von R ebenfalls relativ klein (es wird angenommen, dass der Lagewinkel klein ist). Daher kann die Schätzung der Sensordriftgrößen, die mit der Vertikalbeschleunigung G_z und der Rollwinkelgeschwindigkeit P zusammenhängen, und die Schätzung der Sensordriftgrößen, die mit der Längsbeschleunigung G_x, der Querbeschleunigung G_y und der Gierwinkelgeschwindigkeit R zusammenhängen, separat durchgeführt werden.
Im Hinblick auf die Querbeschleunigung kann hierbei die durch die nachfolgende Gleichung (48) ausgedrückte Beziehung gemäß der Bedingung „der Schlupfwinkel bleibt nicht für eine lange Zeitdauer in einer nicht linearen Region” verwendet werden. [Formel 28]
Hierbei bezeichnet τ_y eine Filterzeitkonstante für die Berücksichtigung lediglich einer Bewegung über eine lange Zeitperiode, wobei c_f, c_r die Kurvensteifigkeit (cornering power) der Vorder- und Hinterräder, und l_f, l_r die Abstände zwischen der Längsachse und dem Schwerpunkt bezeichnen. Hierbei bezeichnet l die Radbasis, m die Fahrzeugmasse und σ_f den aktuellen Vorderrad-Lenkwinkel.
Im Hinblick auf die Vertikalbeschleunigung kann ferner die durch die nachfolgende Gleichung (49) ausgedrückte Beziehung aufgrund der Bedingung „die Beschleunigung in der vertikalen Richtung ist die Erdbeschleunigung” verwendet werden. [Formel 29]
Hierbei werden Dgf, Egf durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt. Weiterhin ist τ_f eine Filterzeitkonstante für die Berücksichtigung lediglich einer Bewegung über eine lange Zeitperiode oder Zeitdauer. [Formel 30]
Ausgehend von den vorstehenden Gleichungen (46), (47), (49) lässt sich dies hierbei durch die folgende Gleichung (50) beschreiben. [Formel 31]
Hierbei werden dD1, dE1, dE2, dE3 durch die nachfolgenden Gleichungen (51) bis (54) ausgedrückt. [Formel 32]
Wenn die Koeffizienten-Matrix auf der linken Seite und der Vektor auf der rechten Seite der vorstehenden Gleichung (50) über eine gleichförmige Zeitperiode beziehungsweise über gleiche Zeitdauer integriert werden, wird ferner die Gleichung (55) erhalten. [Formel 33]
Hierbei werden D1, E1, E2, E3 durch die nachfolgenden Gleichungen (56) bis (59) ausgedrückt.
[Formel 34]

D1 = ∫ t+Δt / t dD1dt (56)
E1 = ∫ t+Δt / t dE1dt (57)
E2 = ∫ t+Δt / t dE2dt (58)
E3 = ∫ t+Δt / t dE3dt (59)

Durch Lösen der vorstehenden Gleichung (55) kann die nachfolgende Gleichung (60) abgeleitet oder gewonnen werden. [Formel 35]
Hierbei ist D⁺ die pseudo-inverse Matrix von D.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (60) kann die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 die Sensordriftgröße des Vertikalbeschleunigungssensors 16 und die Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18 auf der Grundlage der jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch den Lagewinkelbeobachter 24 berechnet werden, und den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels schätzen, die durch die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26 berechnet werden.
Ferner werden bei der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28, die mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusammenhängt, die geschätzten Werte der Sensordriftgrößen, die durch die Ergebnisse der Berechnung gemäß der vorstehenden Gleichung (60) erhalten werden, zur Erzielung einer Stabilisierung der Berechnung in Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung (61) und der Gleichung (62) unter Verwendung der geschätzten Werte der vorhergehenden Zeit beziehungsweise des vorhergehenden Zeitpunkts geglättet.
[Formel 36]

G ~ _zdr(i + 1) = λ₁·G ~ _zdr(i) + (1 – λ₁)·G_zdr (61)
P ~ _dr(i + 1) = λ₁·P ~ _dr(i) + (1 – λ₁)·P_dr (62)

Hierbei sind G_zdr tilde, P_dr tilde, die geschätzten Werte der Sensordriftgrößen nach der Glättung, und λ1 bezeichnet einen Vergessensfaktor.
Ferner wird die nachfolgende Gleichung (63) anhand der vorstehenden Gleichungen (30), (31) und (34) erhalten. [Formel 37]
Hierbei werden dD2, dE4, dE5, dE6 durch die nachfolgenden Gleichungen (64) bis (67) ausgedrückt. [Formel 38]

dE4 = dU – R·V ~ – gsinθ ~ – G_x (65)
dE5 = dV + R·V_so + gcosθ ~ sinϕ ~ – G_y (66)
dE6 = E_gyf (67)

Ferner wird die nachfolgende Gleichung (68) erhalten, wenn die Koeffizientenmatrix auf der linken Seite und der Vektor auf der rechten Seite der vorstehenden Gleichung (63) über eine gleichförmige Zeitperiode beziehungsweise gleiche Zeitdauer integriert werden. [Formel 39]
Hierbei D2, E4, E5, E6 durch die nachfolgenden Gleichungen (69) bis (72) ausgedrückt.
[Formel 40]

D2 = ∫ t+Δt / t dD2dt (69)
E4 = ∫ t+Δt / t dE4dt (70)
E5 = ∫ t+Δt / t dE5dt (71☐)
E6 = ∫ t+Δt / t dE6dt (72)

Durch Lösen der vorstehenden Gleichungen (68) wird die nachfolgende Gleichung (73) abgeleitet beziehungsweise gewonnen. [Formel 41]
In Übereinstimmung mit der vorstehend genannten Gleichung (73) kann die Driftgrößen-Schätzeinrichtung (38) die Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14, und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 auf der Basis der jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die bei den Schlupfwinkelbeobachter 34 berechnet werden, und der jeweiligen Ableitungsbeträge der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit schätzen, die bei der Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 36 berechnet werden.
Zur Erzielung einer Stabilisierung der Berechnung werden weiterhin bei der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 38 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die geschätzten Werte der Sensordriftgrößen, die durch die Berechnungsergebnisse gemäß der vorstehenden Gleichung (73) erhalten wurden, in Übereinstimmung mit den nachfolgenden Gleichungen (74) bis (76) geglättet, wobei die geschätzten Werte der vorhergehenden Zeit beziehungsweise Berechnung verwenden werden.
[Formel 42]

G ~ _xdr(i + 1) = λ₂·G ~ _xdr(i) + (1 – λ₂)·G_xdr (74)
G ~ _ydr(i + 1) = λ₂·G ~ _ydr(i) + (1 – λ₂)·G_ydr (75)
R ~ _dr(i + 1) = λ₂·R ~ _dr(i) + (1 – λ₂)·R_dr (76)

Hierbei G_xdr tilde, G_ydr tilde, R_dr tilde die geschätzten Werte der Sensordriftgrößen nach der Glättung, und λ2 bezeichnet einen Vergessensfaktor beziehungsweise Erinnerungsfaktor.
Bei dem vorstehend genannten ersten Ausführungsbeispiel kann eine Informationsverarbeitung mittels eines Programms, das einen Computer dazu veranlasst, als die jeweiligen Mittel beziehungsweise Einrichtungen zu fungieren, die die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22, den Lagewinkelbeobachter 24, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26 und die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 bilden, durch die Lagewinkel-Schätzbearbeitung zur Routine realisiert werden, die in dem Ablaufdiagramm gemäß 3 dargestellt ist. Der Computer ist mit einer CPU (Zentraleinheit), einem ROM (Festwertspeicher) und einem RAM (Direktzugriffspeicher) strukturiert beziehungsweise ausgestattet, die miteinander durch eine Sammelleitung beziehungsweise einem Bus verbunden sind, und weist ferner ein Festplattenlaufwerk HDD auf, das je nach Bedarf verschaltet ist. Diese Programme sind auf einem Aufzeichnungsmedium, wie etwa einem ROM oder einem Festplattenlaufwerk HDD oder dergleichen aufgezeichnet, das mit der Zentraleinheit CPU des Computers verbunden ist.
Zur Beschreibung dieser Lagewinkelschätzbearbeitungsroutine werden in einem Schritt S100 Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten entsprechen, von dem Längsbeschleunigungssensor 12, dem Querbeschleunigungssensor 14, dem Vertikalbeschleunigungssensor 16, dem Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 gewonnen.
In einem Schritt 102 werden dann die Sensorsignale, die von dem Vertikalbeschleunigungssensor 16 und dem Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 ausgegeben wurden und in dem vorstehend genannten Schritt 100 behalten wurden, unter Verwendung der Sensordriftgröße des Vertikalbeschleunigungssensors 16 und der Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18 korrigiert, die in Schritt 108 in einem einen Zyklus vorhergehenden Berechnungszyklus wie oben beschrieben erhalten wurden.
In einem Schritt 104 werden dann die jeweiligen Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch den Lagewinkelbeobachter 24 zur Schätzung des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnet wurden, in der vorstehend angegebenen Weise berechnet, wozu die Lagewinkel-Schätzwerte, die einen Berechnungszyklus vorher in dem nachfolgend beschriebenen Schritt 110 erhalten wurden und die Fahrzeugkörper-Geschwindigkeits-Schätzwerte, die einen Berechnungszyklus vorher in dem nachfolgend beschriebenen Schritt 160 erhalten wurden, verwendet werden.
In einem Schritt 106 werden dann die Sensordriftgröße des Vertikalbeschleunigungssensors 16 und die Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18 geschätzt, wie vorstehend beschrieben, wozu die Beziehung herangezogen wird, dass die jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet im vorstehenden Schritt 104, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten wurden, berücksichtigen, gleich groß sind, wobei hierzu die Lagewinkelschätzwerte, die einen Berechnungszyklus zuvor in dem nachstehend beschriebenen Schritt 110 erhalten wurden, und die Fahrzeugkörper- beziehungsweise Fahrzeugkarosserie-Geschwindigkeits-Schätzwerte herangezogen werden, die einen Berechnungszyklus zuvor in einem nachfolgend beschriebenen Schritt 160 erhalten wurden.
In einem nächsten Schritt 108 werden die Sensordriftgröße des Vertikalbeschleunigungssensor 16 und die Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18, die bei dem vorstehend genannten Schritt 106 geschätzt wurden, geglättet, indem die zum vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Werte der Sensordriftgrößen benutzt werden.
In einem nächsten Schritt 110 werden der Rollwinkel und der Nickwinkel durch Integrieren der jeweiligen Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels, die im vorhergehenden Schritt 104 berechnet wurden, geschätzt und ausgegeben und es kehrt die Routine zu dem vorstehenden Schritt 100 zurück.
Ferner kann eine Informationsbearbeitung durch ein Programm, das einen Computer dazu veranlasst, als die jeweiligen Mittel beziehungsweise Einrichtungen zu fungieren, die die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32, der Schlupfwinkelbeobachter 34, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 36 und die Driftgrößenschätzeinrichtung 38 sind, mittels der Schlupfwinkel-Schätzbearbeitungsroutine realisiert werden, die in dem Ablaufdiagramm gemäß 4 dargestellt ist.
Zur Beschreibung dieser Schlupfwinkel-Schätzbearbeitungsroutine werden in einem Schritt 150 Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten entsprechen, von dem Längsbeschleunigungssensor 12, dem Querbeschleunigungssensor 10 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 gewonnen.
In einem Schritt 152 werden die Sensorsignale, die jeweils von dem Längsbeschleunigungssensor 12, dem Gierbeschleunigungssensor 14 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 ausgegeben und in dem vorstehend genannten Schritt 51 erhalten beziehungsweise gewonnen wurden, unter Verwendung der Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und der Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 korrigiert, die einen Berechnungszyklus zuvor in einem nachstehend beschriebenen Schritt 158 erhalten wurden.
In einem Schritt 154 werden dann die jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die zur Schätzung der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit berechnet wurden, wie vorstehend beschrieben unter Einsatz der Lagewinkelschätzwerte, die einen Berechnungszyklus zuvor in dem vorstehenden Schritt 110 erhalten wurden, und der Fahrzeugkörper-Geschwindigkeits-Schätzwerte berechnet, die einen Berechnungszyklus zuvor in einem nachstehend beschriebenen Schritt 160 erhalten wurden.
In einem Schritt 156 werden anschließend die Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensor 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20, wie zuvor beschrieben, geschätzt, wozu die Beziehung verwendet wird, dass die jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, berechnet im vorstehenden Schritt 154, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsbeträgen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die mittels Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten wurden, berücksichtigen, gleich beziehungsweise gleich groß sind, wozu die Lagewinkelschätzwerte, die einen Berechnungszyklus zuvor im vorstehenden Schritt 110 erhalten wurden und die Fahrzeugkörpergeschwindigkeits-Schätzwerte, die einen Berechnungszyklus zuvor in dem nachstehend beschriebenen Schritt 160 erhalten wurde, herangezogen werden.
In einem nächsten Schritt 158 werden die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20, die in dem vorstehenden Schritt 156 geschätzt wurden, geglättet, indem die geschätzten Werte des vorhergehenden Zeitpunkts benutzt werden.
In dem nächsten Schritt 160 werden durch Integrieren der jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit, die in dem vorstehenden Schritt 154 berechnet wurden, die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit geschätzt, und es wird auf der Basis der geschätzten Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit der Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel geschätzt und ausgegeben, und es kehrt die Routine zu dem vorstehenden Schritt 150 zurück.
Nachfolgend werden durch die Sensordriftgrößen-Schätzmethode gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erhaltene Schätzergebnisse beschrieben. Es ist anzumerken, dass zur Bestätigung der Effekte beziehungsweise Wirkungen der Sensordriftgrößen-Schätzmethode eine sich mit der Zeit vergrößernde Driftstörung auf die Sensorsignale von Grenzfahrdaten einer langen Zeitperiode beziehungsweise Zeitdauer ausgeübt wurde, und eine Schätzung der Sensordriftgrößen und einer Schätzung der Lagewinkel unter Verwendung dieser geschätzten Werte durchgeführt wurde.
Zunächst wurde zur Operations- bzw. Funktionsbestätigung der Algorithmen eine Schätzung der Sensordriftgrößen in einem Zustand ausgeführt, bei dem keine Drift ausgeübt wurde bzw. einwirkte. In diesem Fall wurden Schätzergebnisse erhalten, wie sie in 5A bis 5E dargestellt sind. Es versteht sich, dass die Schätzergebnisse der jeweiligen Sensordriftgrößen in einem Zustand, bei dem keine Sensordriftgrößen vorhanden waren, ebenfalls Werte in der Nähe von 0 zeigten.
Weiterhin wurde in dem Zustand, bei dem keine Drift ausgeübt wurde, eine Schätzung der Lagewinkel, bei denen eine Driftschätzung angepasst wurde, d. h. es wurde eine Schätzung der Lagewinkel unter Verwendung der Schätzergebnisse der Sensordriftgrößen ausgeführt. In diesem Fall wurden Schätzergebnisse erhalten, wie sie in 6A und 6B gezeigt sind. Im Vergleich mit Ergebnissen, bei denen die Driftschätzung nicht angepasst wurde (wahre Werte), konnte bestätigt werden, dass die Werte der beiden im Wesentlichen übereinstimmten, und dass die mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusammenhängenden Algorithmen selbst in einem Zustand, bei dem keine Sensordrift vorhanden ist, die geschätzten Werte nicht nachteilig beeinflussen. Weiterhin wurde eine Schätzung von Sensordriftbeträgen in einem Zustand ausgeführt, bei dem eine Drift auf den Rollwinkelgeschwindigkeitssensor ausgeübt wurde bzw. einwirkte, deren Auswirkungen auf die Rollwinkelschätzung groß sind. In diesem Fall wurden die Schätzergebnisse erhalten, wie sie in 7A bis 7E gezeigt sind. Es versteht sich, dass die geschätzten Sensordriftgrößen den wahren Werten der Driftgrößen geeignet folgten, die sich proportional mit der Zeit vergrößerten.
Weiterhin wurde in einem Zustand, bei dem eine Drift auf den Rollwinkelgeschwindigkeitssensor ausgeübt wurde bzw. einwirkte, die Schätzung der Lagewinkel, bei denen die Driftschätzung adaptiert wurde, d. h. eine Schätzung der Lagewinkel unter Verwendung der Schätzergebnisse dieser Sensordriftgrößen, ausgeführt. In diesem Fall wurden Schätzergebnisse erhalten, wie sie in 8A und 8B dargestellt sind. Im Vergleich mit Schätzergebnissen in einem Fall, bei dem die Driftschätzung nicht adaptiert wurde, ist verständlich, dass eine Schätzung nahe bei den wahren Werten ausgeführt werden kann, indem die Driftschätzung adaptiert wird, im Vergleich mit den Fehlern in den geschätzten Werten (Differenzen zwischen den geschätzten Werten der Lagewinkel in einem Fall, in dem eine Drift nicht ausgeübt wurde), die sich in Übereinstimmung mit der Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors vergrößern, wenn die Driftschätzung nicht adaptiert wird.
Wie vorstehend beschrieben, können in Übereinstimmung mit der Lagewinkel-Schätzeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Sensordriftbeträge von Sensoren, die jeweils die Vertikalbeschleunigung und die Rollwinkelgeschwindigkeit erfassen, stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden, indem die Sensordriftbeträge der Sensoren, die jeweils die Vertikalbeschleunigung bzw. die Rollwinkelgeschwindigkeit erfassen, geschätzt werden, unter Heranziehung der Beziehung, dass die jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die zur Schätzung des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnet wurden, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten wurden, berücksichtigen, gleich groß sind.
Ferner können Sensordriftbeträge von Sensoren, die jeweils die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden, indem die Sensordriftbeträge der Sensoren, die jeweils die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, unter Heranziehung der Beziehung geschätzt werden, dass die jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit, und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die durch den Schlupfwinkelbeobachter berechnet wurden, und Werte, die Sensordriftbeträge in den jeweiligen abgeleiteten Größen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten wurden, berücksichtigen, gleich bzw. gleich groß sind.
Ferner können der Rollwinkel und der Nickwinkel, die als Lagewinkel dienen, auf der Basis der Sensorsignale, die in Übereinstimmung mit den geschätzten Sensordriftgrößen korrigiert sind, exakt geschätzt werden.
Weiterhin können auf der Basis der Sensorsignale, die in Übereinstimmung mit den geschätzten Sensordriftgrößen korrigiert sind, die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit exakt geschätzt werden, und es kann weiterhin der Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel genau geschätzt werden.
Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Es ist zu beachten, dass Teile, die gleichartig wie beim ersten Ausführungsbeispiel strukturiert bzw. aufgebaut sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und nicht nochmals beschrieben werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung bei einer Lagewinkel-Schätzeinrichtung eingesetzt, die den Nickwinkel und den Rollwinkel schätzt, die Lage- bzw. Stellungswinkel des Fahrzeugs mit Bezug zu der Vertikalachse sind.
Wie in 9 gezeigt ist, weist eine Lagewinkel-Schätzeinrichtung 210 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel den Längsbeschleunigungssensor 12, den Querbeschleunigungssensor 14, den Vertikalbeschleunigungssensor 16, den Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 und den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 auf.
Der Vertikalbeschleunigungssensor 16, der Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 und der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 sind mit einer Driftgrößenkorrektureinrichtung 222 verbunden, die Sensorsignale von jeweiligen Sensoren auf der Grundlage von Sensordriftgrößen korrigiert, die durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 geschätzt sind. Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 222 ist mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 222 ist mit einem Lagewinkelbeobachter 224 verbunden, der den Rollwinkel Φ und den Nickwinkel θ schätzt, die Lagewinkel mit Bezug zu der vertikalen Achse des Fahrzeugkörpers bzw. der Fahrzeugkarosserie darstellen.
Der Vertikalbeschleunigungssensor 16, der Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18, der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 und der Lagewinkelbeobachter 224 sind mit einer Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 226 verbunden, die jeweilige Ableitungsgrößen bzw. Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnet, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden.
Der Lagewinkelbeobachter 224 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 226 mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 222, der Lagewinkelbeobachter 224, Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 226 und die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 können durch einen oder mehrere Computer oder durch eine oder mehrere elektronische Schaltungen gebildet sein, die die Funktionen der jeweiligen Einrichtungen realisieren.
Der Lagewinkelbeobachter 224 schätzt die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V, die die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Fahrzeugquerrichtung bzw. -seitenrichtung darstellt, und schätzt auf der Grundlage der Radgeschwindigkeiten bzw. Raddrehzahlen der jeweiligen Räder die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit bzw. -Fahrgeschwindigkeit U, die die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Fahrzeuglängsrichtung darstellt, und schätzt weiterhin die Nickwinkelgeschwindigkeit Q in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (6) auf der Grundlage des geschätzten Werts der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V, des geschätzten Werts der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U und des korrigierten Signals G_z – G_zdr, das dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung G_z entspricht, und des korrigierten Signals P – P_dr, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit P entspricht, die durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 222 korrigiert worden ist. Es ist anzumerken, dass die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V unter Einsatz eines Kalman-Filters oder dergleichen geschätzt werden kann, oder anhand des erfassten Werts des Querbeschleunigungssensors geschätzt werden kann.
Ferner schätzt der Lagewinkelbeobachter 224 die jeweiligen abgeleiteten Größen bzw. Ableitungswerte dΦ tilde, dθ tilde des Rollwinkels Φ und des Nickwinkels θ, die Lagewinkel mit Bezug zu der Vertikalachse des Fahrzeugkörpers darstellen, unter Einsatz einer Gleichung ähnlich der vorstehend genannten Gleichung (24), auf der Basis der korrigierten Signale G_z – G_zdr, R – R_dr, P – P_dr, die den jeweiligen erfassten Werten der Vertikalbeschleunigung G_z, der Gierwinkelgeschwindigkeit R und der Rollwinkelgeschwindigkeit P der Fahrzeugbewegung entsprechen, und der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Gierwinkelgeschwindigkeit R, der Längsbeschleunigung G_x und der Querbeschleunigung G_y entsprechen, und des geschätzten Werts V_so der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U und des geschätzten Werts der Nickwinkelgeschwindigkeit Q.
Ferner kann der Lagewinkelbeobachter 224 den Rollwinkel Φ tilde und den Nickwinkel θ tilde berechnen, indem jeweils die berechnete Ableitungsgröße dΦ tilde des Rollwinkels Φ tilde und die Ableitungsgröße bzw. der abgeleitete Wert dθ tilde des Nickwinkels θ tilde integriert werden.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (36) und der Gleichung (37) berechnet die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 226 die Ableitungsgrößen des Rollwinkels Φ und des Nickwinkels θ, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden. Zu diesem Zeitpunkt werden die geschätzten Werte des Rollwinkels Φ und des Nickwinkels θ, die durch den Lagewinkelbeobachter 224 geschätzt wurden, als der Rollwinkel Φ und der Nickwinkel θ verwendet. Weiterhin verwenden die Vertikalbeschleunigung G_z, die Rollwinkelgeschwindigkeit P und die Gierwinkelgeschwindigkeit R jeweils Werte, die durch den Vertikalbeschleunigungssensor 16, den Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 und den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 erfasst wurden. Ferner kann die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V unter Einsatz eines Kalman-Filters oder dergleichen geschätzt werden, oder kann anhand des erfassten Werts des Querbeschleunigungssensors geschätzt werden, und es kann die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U auf der Grundlage der Raddrehzahlen der jeweiligen Räder geschätzt werden.
Es ist anzumerken, dass eine Beschreibung der weiteren Strukturen und Operationen bzw. Verarbeitungen der Lagewinkel-Schätzeinrichtung 210 weggelassen ist, da sie gleichartig wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind.
Wie vorstehend beschrieben, können in Übereinstimmung mit der mit dem zweiten Ausführungsbeispiel zusammenhängen Lagewinkel-Schätzeinrichtung Sensordriftbeträge von Sensoren, die jeweils die Vertikalbeschleunigung und die Rollwinkelgeschwindigkeit detektieren, stabil und unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden, indem die Beziehung herangezogen wird, dass die jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die zur Schätzung des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnet wurden, und Werte, die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten wurden, berücksichtigen, gleich sind.
Nachfolgend wird ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben. Hierbei sind Abschnitte, die gleichartig wie beim ersten Ausführungsbeispiel strukturiert bzw. aufgebaut sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und werden nicht nochmals beschrieben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung auf eine Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung angewendet, die den Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel schätzt.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich im Wesentlichen der Punkt, dass lediglich der Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel geschätzt wird, und der Punkt, dass die Sensordriftgrößen lediglich des Längsbeschleunigungssensors, des Querbeschleunigungssensors und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors geschätzt werden, von dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wie in 10 gezeigt ist, weist eine Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung 310, die mit dem dritten Ausführungsbeispiel zusammenhängt, den Längsbeschleunigungssensor 12, den Querbeschleunigungssensor 14 und den Gierwinkelbeschleunigungssensor 20 auf.
Der Längsbeschleunigungssensor 12, der Querbeschleunigungssensor 14 und der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 sind mit der Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 verbunden. Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 ist mit einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 ist mit dem Schlupfwinkelbeobachter bzw. Schlupfwinkelmonitor 34 verbunden. Der Längsbeschleunigungssensor 12, der Querbeschleunigungssensor 14, der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 und der Schlupfwinkelbeobachter 34 sind mit einer Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 336 verbunden.
Der Schlupfwinkelbeobachter 34 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 336 sind mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32, der Schlupfwinkelbeobachter 34, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 336 und die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338 können durch einen oder mehrere Computer oder durch eine oder mehrere elektronische Schaltungen gebildet sein, die die Funktionen der jeweiligen Einrichtungen realisieren.
Nachfolgend wird das Verfahren zur Berechnung der Ableitungsgröße U Punkt der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U der Ableitungsgröße V Punkt der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V beschrieben, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden.
Im Hinblick auf die vorstehenden Gleichungen (32), (33) werden unter der Annahme, dass der Rollwinkel Φ und der Nickwinkel θ gleich 0 sind, die folgenden Gleichungen (77), (78) erhalten.
[Formel 43]

U . = (R – R_dr)V + G_x – G_xdr (77)
V . = –(R – R_dr)U + G_y – G_ydr (78)

Hierbei sind die biaxialen Geschwindigkeiten, die die Längsbeschleunigung G_x – G_xdr, die Querbeschleunigung G_y – G_ydr, und die Gierwinkelgeschwindigkeit R – R_dr sind, jeweils Signale, in denen die durch den Längsbeschleunigungssensor 12, den Querbeschleunigungssensor 14 und den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 erfassten Sensorsignale durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 korrigiert sind. Weiterhin können die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V und die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U durch den Schlupfwinkelbeobachter 34 geschätzt werden.
In Übereinstimmung mit Gleichungen, in denen die Driftgrößen in der vorstehenden Gleichung (77) und der Gleichung (78) ignoriert sind, berechnet die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 336 die Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V, die aus Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden.
Nachfolgend werden die Grundlagen des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Der Beobachter, der den Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel anhand der Bewegungszustandsgrößen des Fahrzeugs schätzt, hat den Effekt der Reduzierung der Wirkungen der Driftfehler der Sensorsignale. Im Vergleich mit berechneten Werten der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die lediglich durch Integrieren von Bewegungszustandsgrößen bestimmt werden, haben demgemäß die geschätzten Werte der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die von dem Schlupfwinkelbeobachter 34 erhalten werden, die Eigenschaft, dass sie nur schwierig bzw. kaum durch die Driftfehler beeinträchtigt werden, die in den Ausgangssignalen der die Bewegungszustandsgrößen des Fahrzeugs erfassenden Sensoren enthalten sind. Dies bedeutet, dass die Driftfehler dadurch geschätzt werden können, dass die geschätzten Werte und die berechneten Werte der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit miteinander verglichen werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt demzufolge der Fokus auf dieser Qualität, und es werden die Sensordriftgrößen durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338 anhand eines Vergleichs der jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die durch den Schlupfwinkelbeobachter 34 berechnet wurden, und der jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die durch die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 336 berechnet wurden, geschätzt. Der Vergleich dieser Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit ist stets effektiv und nicht auf eine Geradeausfahrt beschränkt, und weist demzufolge die Eigenschaft auf, dass Sensordriftgrößen selbst bei einem nicht geradlinig erfolgenden Fahrzustand geschätzt werden können. Demzufolge können die Sensordriftgrößen stets aufeinanderfolgend bzw. sukzessiv geschätzt werden, und zwar selbst bei Fahrt- oder Bewegungsmustern, bei denen nur ein geringer Anteil eines geradlinigen Fahrzustands vorliegt.
Nachfolgend wird die Schätzmethode zum Schätzen der Sensordriftbeträge bzw. -größen beschrieben. Die Beziehungen, die durch die nachfolgenden Gleichungen (79) und (80) ausgedrückt sind, liegen vor, wenn angenommen wird, dass die vorbestimmten Driftfehler G_xdr, G_ydr, R_dr den Sensorsignalen G_x, G_y, G_z, P, R überlagert sind, und weiterhin bezüglich der Ableitungsgrößen, die durch die rechten Seiten der Gleichungen (77), (78) ausgedrückt werden, angenommen wird, dass die wahren Werte bereits durch den Schlupfwinkelbeobachter 234 bekannt sind.
[Formel 44]

dU = (R – R_dr)V + (G_x – G_xdr) (79)
dV = –(R – R_dr)U + (G_y – G_ydr) (80)

Hierbei bezeichnen dU, dV den Ableitungsbetrag bzw. die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die als Beobachter-intern berechnete Werte dienen, die anhand der vorstehenden Gleichung (29-1) erhalten sind. Die vorstehende Gleichung (79) und die Gleichung (80) drücken die Beziehung aus, dass, wenn die Sensordriftgrößen der Sensorsignale berücksichtigt werden, die Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, berechnet durch den Schlupfwinkelbeobachter 34, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 326, gleich sind.
Im Hinblick auf die Querbeschleunigung kann übrigens die durch die nachfolgende Gleichung (81) ausgedrückte Beziehung ausgehend von der Bedingung verwendet werden, dass ”der Schlupfwinkel nicht über eine lange Zeitdauer in einer nicht-linearen Region bleibt”. [Formel 45]
Hierbei bezeichnet τ_y eine Filterzeitkonstante zur Berücksichtigung lediglich einer Bewegung über eine lange Zeitdauer, wobei c_f, c_r die Kurvensteifigkeiten (cornering powers) der Vorder- und Hinterräder, und l_f, l_r die Abstände zwischen der Längsachse und dem Schwerpunkt bezeichnen. Dabei ist l die Radbasis, m die Fahrzeugmasse und δ_f der aktuelle Vorderrad-Lenkwinkel.
Anhand der vorstehenden Gleichungen (79) bis (81) kann die folgende Gleichung (82) beschrieben bzw. erhalten werden. [Formel 46]
Hierbei werden dD2, dE4, dE5, dE6 durch die nachfolgenden Gleichungen (83) bis (86) ausgedrückt. [Formel 47]

dE4 = dU – R·V – G_x (84)
dE5 = dV + R·U – G_y (85)
dE6 = E_gyf (86)

Wenn die Koeffizientenmatrix auf der linken Seite und der Vektor auf der rechten Seite der vorstehenden Gleichung (82) über eine gleichförmige bzw. gleiche Zeitperiode oder Zeitdauer integriert werden, wird ferner die nachfolgende Gleichung (87) erhalten. [Formel 48]
Hierbei werden D2, E4, E5, E6 durch die folgenden Gleichungen (88) bis (91) ausgedrückt.
[Formel 49]

D2 = ∫ t+Δt / t dD2dt (88)
E4 = ∫ t+Δt / t dE4dt (89)
E5 = ∫ t+Δt / t dE5dt (90)
E6 = ∫ t+Δt / t dE6dt (91)

Durch Auflösen der vorstehenden Gleichung (87) kann die folgende Gleichung (92) erhalten werden. [Formel 50]
Wie vorstehend beschrieben, kann die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338 in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (92) die Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 auf der Grundlage der jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die durch den Schlupfwinkelbeobachter 34 berechnet werden, und der jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit schätzen, die durch die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 336 berechnet werden.
Bei der sich auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beziehenden Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338 werden die geschätzten Werte der Sensordriftgrößen, die durch die Ergebnisse der Berechnung gemäß der vorstehenden Gleichung (92) erhalten werden, zur Erreichung einer Stabilisierung der Berechnung in Übereinstimmung mit den nachfolgenden Gleichungen (93) bis (95) unter Verwendung der geschätzten Werte des vorhergehenden Zeitpunkts bzw. Zyklus geglättet.
[Formel 51]

G ~ _xdr(i + 1) = λ₂·G ~ _xdr(i) + (1 – λ₂)·G_xdr (93)
G ~ _ydr(i + 1) = λ₂·G ~ _ydr(i) + (1 – λ₂)·G_ydr (94)
R ~ _dr(i + 1) = λ₂·R ~ _dr(i) + (1 – λ₂)·R_dr (95)

Hierbei bezeichnen G_xdr tilde, G_ydr tilde, R_dr tilde die Schätzwerte der Sensordriftgrößen nach der Glättung, und λ2 einen Vergessensfaktor.
Bei dem vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel kann die Informationsverarbeitung mittels eines Programms, das einen Computer veranlasst, als die jeweiligen Mittel bzw. Einrichtungen zu fungieren, die die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32, der Schlupfwinkelbeobachter 34, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 336 und die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338 sind, durch Prozesse realisiert werden, die gleichartig wie die Schlupfwinkel-Schätzverarbeitungsroutine sind, die in dem Ablaufdiagramm gemäß der vorstehend beschriebenen 4 gezeigt sind.
In Übereinstimmung mit der mit dem dritten Ausführungsbeispiel zusammenhängenden Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung können, wie vorstehend beschrieben, Sensordriftgrößen von Sensoren, die jeweils die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden, indem die Beziehung benutzt wird, dass die jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die zur Schätzung des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels berechnet wurden, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die mittels Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten wurden, berücksichtigen, gleich groß sind.
Ferner kann der Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel exakt auf der Basis von Sensorsignalen geschätzt werden, die in Übereinstimmung mit den geschätzten Sensordriftgrößen korrigiert sind.
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist als ein Beispiel ein Fall beschrieben, bei dem angenommen ist, dass der Rollwinkel und der Nickwinkel gleich 0 sind, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Der Rollwinkel kann unter Heranziehung der Gierwinkelgeschwindigkeit, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Querbeschleunigung geschätzt werden, und es kann weiterhin der Nickwinkel anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Längsbeschleunigung geschätzt werden.
Nachfolgend wird ein viertes Ausführungsbeispiel beschrieben. Hierbei sind Abschnitte, die gleichartig wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel strukturiert oder aufgebaut sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und werden nicht erneut beschrieben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung bei einer Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung eingesetzt, die den Nickwinkel und den Rollwinkel, die Lagewinkel des Fahrzeugs darstellen, schätzt und den Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel schätzt.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen der Aspekt, dass die Ableitungsgrößen von korrigierten Lagewinkeln bei oder durch den Lagewinkelbeobachter berechnet werden, und der Aspekt, dass die Ableitungsgrößen von korrigierten Fahrzeugkörpergeschwindigkeiten durch den Schlupfwinkelbeobachter berechnet werden.
Wie in 11 gezeigt ist, ist die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 einer Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung 410, die sich auf das vierte Ausführungsbeispiel bezieht, mit einer Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 425, die Korrekturgrößen zur Kompensation hinsichtlich der Lerngeschwindigkeiten der jeweiligen Sensordriftgrößen des Vertikalbeschleunigungssensors 16 und des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18 berechnet, und mit der Driftgrößenkorrektureinrichtung 22 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22 und die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 425 sind mit einem Lagewinkelmonitor bzw. Lagewinkelbeobachter 424 verbunden, der den Rollwinkel Φ und den Nickwinkel θ schätzt, die Lagewinkel mit Bezug zu der Vertikalachse des Fahrzeugkörpers darstellen.
Der Vertikalbeschleunigungssensor 16, der Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18, die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 und der Lagewinkelbeobachter 424 sind mit der Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26 verbunden.
Der Lagewinkelbeobachter 424 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26 sind mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 verbunden.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 38 ist mit einer Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435 verbunden, die Korrekturgrößen bzw. -beträge für die Kompensation hinsichtlich der Lerngeschwindigkeiten der jeweiligen Sensordriftgrößen des Längsbeschleunigungssensors 12, des Querbeschleunigungssensors 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 berechnet, sowie mit der Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 und die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435 sind mit einem Schlupfwinkelbeobachter 434 verbunden, der den Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel schätzt.
Der Längsbeschleunigungssensor 12, der Querbeschleunigungssensor 14, der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20, der Lagewinkelbeobachter 424 und der Schlupfwinkelbeobachter 434 sind mit der Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 36 verbunden.
Der Schlupfwinkelbeobachter 434 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 36 sind mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 38 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22, der Lagewinkelbeobachter 424, die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 425, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26, die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28, die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32, der Schlupfwinkelbeobachter 434, die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 36 und die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 38 können durch einen oder mehrere Computer oder durch eine oder mehrere elektronische Schaltungen gebildet sein, die die Funktionen der jeweiligen Einrichtungen realisieren.
Nachfolgend werden die Grundlagen des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
Sensordriftgrößen werden geschätzt und Driftfehler werden durch ein Sensordriftfehlerlernen korrigiert, und es kann eine korrekte Lagewinkelschätzung erwartet werden. Jedoch sind die Wirkungen von Verzögerungen bei dem Sensordriftfehlerlernen bezüglich Lagewinkelschätzung zu berücksichtigen.
Falls beispielsweise ein positiver Sensordriftfehler auf die Rollwinkelgeschwindigkeit einwirkt, wird der geschätzte Wert des Rollwinkels durch den positiven Sensordriftfehler, der auf die Rollwinkelgeschwindigkeit einwirkt, beeinträchtigt, bis das Lernen des Sensordriftfehlers abgeschlossen ist, und es tritt ein Fehler in der positiven Richtung auf.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel fokussiert sich darauf, dass auf Verzögerungen beim Sensordriftfehlerlernen zurückzuführende Effekte in Abhängigkeit von der Lerngeschwindigkeit abgeleitet bzw. erkannt werden können, d. h. erkannt werden kann, in welcher Richtung sich die Sensordriftgröße, die durch das Driftfehlerlernen geschätzt wird, ändert, wobei das vorliegende Ausführungsbeispiel einen Ableitungszustandsbetrag bzw. eine abgeleitete Zustandsgröße des Beobachters in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Änderungen in der geschätzten Sensordriftgröße korrigiert.
In Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung (96) berechnet die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung (425) einen Korrekturbetrag bzw. eine Korrekturgröße P_c zum Korrigieren der Abweichungsgröße des Rollwinkels, um hierdurch die Verzögerung der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18 zu kompensieren, auf der Basis der Abweichung der Sensordriftgröße P_dr, die durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 für das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit geschätzt ist, von dem zuvor geschätzten Wert P_dr0. [Formel 52]
Hierbei bezeichnet P_sl einen vorbestimmten Schwellwert, der sich auf die Größe der Änderung in dem Sensordriftbetrag bzw. der Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18 bezieht, und P_c0 einen vorbestimmten Korrekturbetrag. Ferner sind P_sl, P_c0 positive Werte.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (96) ändert sich die geschätzte Sensordriftgröße in der negativen Richtung, falls, in Abhängigkeit von der Größe der Änderung gegenüber dem vorhergehenden geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18, die Größe der Änderung negativ ist und der Absolutwert der Größe der Änderung größer als oder gleich dem Schwellwert ist. Daher wird die Ableitungsgröße des Rollwinkels so korrigiert, dass sie vergrößert wird, um hierdurch die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der negativen Sensordriftgröße zu kompensieren. Andererseits ändert sich die geschätzte Sensordriftgröße in der positiven Richtung, falls, in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Änderung gegenüber dem vorhergehenden geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18, die Größe bzw. der Betrag der Änderung positiv ist und der Absolutwert der Änderungsgröße größer als oder gleich dem Schwellwert ist. Daher wird die Ableitungsgröße des Rollwinkels so korrigiert, dass sie verkleinert wird, um hierdurch die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der positiven Sensordriftgröße zu kompensieren. Falls der Absolutwert der Änderungsgröße gegenüber dem vorhergehend geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18 kleiner als der Schwellwert ist, konvergiert die geschätzte Driftgröße, und es besteht keine Notwendigkeit, eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße zu kompensieren. Daher wird die Ableitungsgröße des Rollwinkels nicht korrigiert.
In Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung (97) berechnet weiterhin die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 425 einen Korrekturwert bzw. eine Korrekturgröße Q_c zum Korrigieren des Ableitungsbetrags bzw. der Ableitungsgröße des Nickwinkels, um hierdurch die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße des Vertikalbeschleunigungssensors 16 zu kompensieren, und zwar auf der Basis der Abweichung der Sensordriftgröße G_zdr, die durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 für das Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung entspricht, geschätzt wird, gegenüber dem vorhergehend geschätzten Wert G_zdr0. [Formel 53]
Hierbei bezeichnet Q_sl einen vorbestimmten Schwellwert, der sich auf einen Wert bezieht, der durch Teilen der Größe der Änderung in der Sensordriftgröße des Vertikalbeschleunigungssensor 16 durch die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit erhalten wird, und Q_c0 einen Korrekturbetrag bzw. eine Korrekturgröße. Hierbei sind Q_cl, Q_c0 positive Werte.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (97) ändert sich die geschätzte Sensordriftgröße in der negativen Richtung, falls, in Übereinstimmung mit der Größe der Änderung gegenüber dem vorhergehend geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Vertikalbeschleunigungssensors 16, die Größe bzw. das Ausmaß der Änderung negativ ist und der Absolutwert eines Werts, der durch Dividieren der Größe der Änderung durch die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit erhalten wird, größer als der oder gleich dem Schwellwert ist. Daher wird die Ableitungsgröße des Nickwinkels so korrigiert, dass sie verringert wird, um hierdurch die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der negativen Sensordriftgröße zu kompensieren, und zwar ausgehend von der Beziehung zwischen der anhand der vorstehenden Gleichung (6) erhaltenen Nickwinkelgeschwindigkeit und der Vertikalbeschleunigung. Falls andererseits, in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Änderung gegenüber dem vorhergehenden geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Vertikalbeschleunigungssensors 16, das Ausmaß der Änderung positiv ist und der Absolutwert des Werts, der durch Dividieren des Ausmaßes der Änderung durch die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit erhalten wird, größer als oder gleich dem Schwellwert ist, ändert sich die geschätzte Sensordriftgröße in der positiven Richtung. Daher wird die Ableitungsgröße des Nickwinkels so korrigiert, dass sie vergrößert wird, um hierdurch die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der positiven Sensordriftgröße zu kompensieren. Falls ferner der Absolutwert der Größe der Änderung gegenüber dem zuvor geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Vertikalbeschleunigungssensors 16 kleiner ist als der Schwellwert, konvergiert die geschätzte Sensordriftgröße, und es besteht keine Notwendigkeit, eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße zu kompensieren. Daher wird die Ableitungsgröße des Nickwinkels nicht korrigiert.
In Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung (98) berechnet die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435 eine Korrekturgröße G_xc zum Korrigieren der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit für die Kompensation der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12 auf der Grundlage der Abweichung der Sensordriftgröße G_xdr, die durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 38 für das dem erfassten Wert der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignal geschätzt wird, von dem vorhergehenden bzw. zuvor geschätzten Wert G_xdr0. [Formel 54]
Hierbei ist G_xsl ein vorbestimmter Schwellwert, der mit dem Ausmaß der Änderung in der Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12 zusammenhängt, und G_xc0 ein vorbestimmter Korrekturbetrag bzw. eine vorbestimmte Korrekturgröße. Dabei sind G_xsl, G_xc0 positive Werte.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (98) ändert sich die geschätzte Sensordriftgröße in der negativen Richtung, falls, in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Änderung gegenüber dem zuvor geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, das Ausmaß der Änderung negativ ist und der Absolutwert der Größe der Änderung größer als oder gleich dem Schwellwert ist. Daher wird die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit so korrigiert, dass sie vergrößert wird, um hierdurch die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der negativen Sensordriftgröße zu kompensieren. Falls andererseits, in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Änderung gegenüber dem zuvor bzw. vorhergehend geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, das Ausmaß der Änderung positiv ist und der Absolutwert der Größe der Änderung größer als oder gleich dem Schwellwert ist, ändert sich die geschätzte Sensordriftgröße in der positiven Richtung. Daher wird der Ableitungsbetrag der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit so korrigiert, dass er verringert wird, um hierdurch die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit für die positive Sensordriftgröße zu kompensieren. Falls weiterhin der Absolutwert der Größe der Änderung gegenüber dem zuvor geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12 kleiner ist als der Schwellwert, konvergiert die geschätzte Sensordriftgröße, und es besteht keine Notwendigkeit, eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße zu kompensieren. Daher wird die Ableitungsgröße bzw. der Ableitungsbetrag der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit nicht korrigiert.
In Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung (99) berechnet ferner die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435 einen Korrekturbetrag bzw. eine Korrekturgröße G_yc zum Korrigieren der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, um hierdurch eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 zu kompensieren, und zwar auf der Basis der Abweichung der Sensordriftgröße G_ydr, die durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 38 für das dem erfassten Wert der Querbeschleunigung entsprechende Sensorsignal geschätzt wird, gegenüber dem vorhergehenden geschätzten Wert G_ydr0. [Formel 55]
Hierbei bezeichnet G_ysl einen vorbestimmten Schwellwert, der sich auf das Ausmaß der Änderung der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14bezieht, und G_yc0 einen vorbestimmten Korrekturbetrag. Weiterhin sind G_ysl, G_yc0 positive Werte.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (99) ändert sich die geschätzte Sensordriftgröße in der negativen Richtung, falls, in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Änderung gegenüber dem vorhergehend geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14, das Ausmaß der Änderung negativ ist und der Absolutwert der Größe der Änderung größer als oder gleich dem Schwellwert ist. Daher wird die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit so korrigiert, dass sie vergrößert wird, um hierdurch die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der negativen Sensordriftgröße zu kompensieren. Falls andererseits in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Änderung gegenüber dem vorhergehenden Schätzwert der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 das Ausmaß der Änderung positiv ist und der Absolutwert der Größe der Änderung größer als oder gleich dem Schwellwert ist, ändert sich die geschätzte Sensordriftgröße in der positiven Richtung. Daher wird die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit so korrigiert, dass sie verringert wird, um hierdurch eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der positiven Sensordriftgröße zu kompensieren. Ferner konvergiert die geschätzte Sensordriftgröße, falls der Absolutwert der Größe der Änderung gegenüber dem vorhergehend gesetzten Wert der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 kleiner ist als der Schwellwert, und es besteht daher keine Notwendigkeit, eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße zu kompensieren. Daher wird die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit nicht korrigiert.
Der Lagewinkelbeobachter 424 schätzt die Nickwinkelgeschwindigkeit Q tilde auf der Grundlage des geschätzten Werts der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V, des geschätzten Werts der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit, die durch den Schlupfwinkelbeobachter 434 geschätzt wurden und des korrigierten Signals, das dem erfassten Wert der Querbeschleunigung G_z entspricht, und des korrigierten Signals, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit P entspricht, die durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22 korrigiert wurden. Der Lagewinkelbeobachter 424 berechnet die Ableitungsgröße de tilde des Rollwinkels und die Ableitungsgröße dΦ tilde des Nickwinkels, die zur Verzögerung der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgrößen korrigiert worden sind, in Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung (100), die die vorstehende Gleichung (424) ersetzt, auf der Grundlage der korrigierten Signale, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung G_x der Querbeschleunigung G_y, der Vertikalbeschleunigung G_z, der Gierwinkelgeschwindigkeit R, und der Rollwinkelgeschwindigkeit P der Fahrzeugbewegung entsprechen, die durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22 und die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 korrigiert worden sind, und des geschätzten Werts V_so der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U und des geschätzten Werts Q tilde der Nickwinkelgeschwindigkeit, und der Korrekturgrößen Pc, Qc, die durch die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 425 berechnet wurden. [Formel 56]
Hierbei integriert der Lagewinkelbeobachter 424 die Ableitungsgröße des Rollwinkels und die Ableitungsgröße des Nickwinkels, die in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (100) berechnet wurden, und schätzt den Rollwinkel Φ tilde und den Nickwinkel θ tilde, die Lagewinkel darstellen.
Der Schlupfwinkelbeobachter 434 schätzt die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V tilde, die die Fahrzeugkörper-Geschwindigkeit in der Fahrzeug-Querrichtung darstellt, und schätzt auf der Basis der Raddrehzahlen oder Radgeschwindigkeiten der jeweiligen Räder die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U tilde, die die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit in der Fahrzeuglängsrichtung darstellt. Weiterhin berechnet der Schlupfwinkelbeobachter 434 den Ableitungsbetrag bzw. die Ableitungsgröße dU tilde der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und den Ableitungsbetrag bzw. die Ableitungsgröße dV tilde der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die zur Kompensation der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgrößen korrigiert worden sind, in Übereinstimmung mit den nachfolgenden Gleichungen (101-1) bis (101-5), die die vorstehenden Gleichungen (29-1) bis (29-5) ersetzen, auf der Basis des geschätzten Werts V tilde der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit des geschätzten Wert U tilde der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit, der korrigierten Signale, die den jeweiligen erfassten Wert der Längsbeschleunigung G_x, der Querbeschleunigung Gy und der Gierwinkelgeschwindigkeit R der Fahrzeugbewegung entsprechen, die durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung g 32 korrigiert worden sind, und der Korrekturgrößen G_xc, G_yc, die durch die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435 berechnet wurden. [Formel 57]
Dabei integriert der Schlupfwinkelbeobachter 434 die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die in Übereinstimmung mit der vorstehend genannten Gleichung (101-1) berechnet wurden, und schätzt die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U tilde und die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V tilde. Ferner schätzt der Schlupfwinkelbeobachter 434 den Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel β tilde in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (31) auf der Basis des geschätzten Werts U tilde der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und des geschätzten Werts V tilde der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit.
Bei dem vorstehenden vierten Ausführungsbeispiel kann die Informationsbearbeitung durch ein Programm, das einen Computer veranlasst, als die jeweiligen Mittel bzw. Einrichtungen zu fungieren, die die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22, der Lagewinkelbeobachter 424 die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 425 die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26 und die Driftgrößenschätzeinrichtung 28 sind, durch die Lagewinkelschätzbearbeitungsroutine realisiert werden, die in dem Ablaufdiagramm gemäß 12 dargestellt ist. Im Folgenden wird diese Lagewinkelschätzbearbeitungsroutine beschrieben. Es ist anzumerken, dass Verarbeitungen, die gleichartig wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind, mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind und deren detaillierte Beschreibung weggelassen ist.
Zuerst werden in einem Schritt 100 Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten entsprechen, von dem Längsbeschleunigungssensor 12, dem Querbeschleunigungssensor 14, die im Vertikalbeschleunigungssensor 16, dem Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 gewonnen.
In einem Schritt 102 werden dann die Sensorsignale, die von dem Vertikalbeschleunigungssensor 16 und dem Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 ausgegeben wurden und die bei dem vorstehenden Schritt 100 erhalten wurden, unter Heranziehung der Sensordriftbeträge korrigiert, die einen Berechnungszyklus zuvor in einem Schritt 108 erhalten wurden, der nachfolgend beschrieben wird.
In einem nächsten Schritt 450 wird die Korrekturgröße zum Korrigieren der Ableitungsgröße des Rollwinkels auf der Grundlage des Ausmaßes der Änderung zwischen der Sensordriftgröße des Vertikalbeschleunigungssensors 16, die einen Berechnungszyklus zuvor im Schritt 108, der nachfolgend beschrieben ist, erhalten wurde, und der Sensordriftgröße des Vertikalbeschleunigungssensors 16, die zwei Berechnungszyklen zuvor erhalten wurde, berechnet. Ferner wird die Korrekturgröße zum Korrigieren des Ableitungsbetrag bzw. der Ableitungsgröße des Nickwinkels auf der Grundlage des Ausmaßes der Änderung zwischen der Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18, die einen Berechnungszyklus zuvor im Schritt 108, der nachfolgend beschrieben ist, erhalten wurde, und der Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18, die zwei Berechnungszyklen zuvor erhalten wurde, berechnet.
In einem Schritt 452 werden dann die jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die zur Kompensation der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit korrigiert wurden, wie zuvor beschrieben berechnet, wobei die Lagewinkelschätzwerte, die einen Berechnungszyklus zuvor in dem nachstehend beschriebenen Schritt 110 erhalten wurden, und die Fahrzeugkörper-Geschwindigkeitsschätzwerte, die einen Berechnungszyklus zuvor in dem nachstehend beschriebenen Schritt 160 erhalten wurden, sowie die in dem vorstehenden Schritt 450 erhaltenen Korrekturbeträge bzw. Korrekturgrößen verwendet werden.
In dem Schritt 106 werden dann die Sensordriftgröße des Vertikalbeschleunigungssensors 16 und die Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18 geschätzt.
Im nachfolgenden Schritt 108 werden die Sensordriftgröße der Vertikalbeschleunigungssensors 16 und die Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18, die in dem vorhergehenden Schritt 106 geschätzt wurden, geglättet.
In dem nächsten Schritt 110 werden der Rollwinkel und der Nickwinkel durch Integrieren der jeweiligen abgeleiteten Größen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die in vorhergehenden Schritt 452 berechnet wurden, geschätzt und ausgegeben und es kehrt die Routine zu den obigen Schritt 100 zurück.
Ferner kann die Informationsverarbeitung mittels eines Programms, das einen Computer dazu veranlasst, als die jeweiligen Einrichtungen zu fungieren, also als die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32, als Schlupfwinkelbeobachter 434, als Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435, als Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 36 und als Driftgrößen-Schätzeinrichtung 38, durch die Schlupfwinkelschätzbearbeitungsroutine realisiert werden, die in dem Ablaufdiagramm gemäß 13 dargestellt ist.
Im Folgenden wird diese Schlupfwinkelschätzverarbeitungsroutine beschrieben. Es ist anzumerken, dass Verarbeitungen bzw. Schritte, die ähnlich oder gleichartig sind wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, mit denselben Bezugszahlen bezeichnet sind, und dass deren detaillierte Beschreibung weggelassen wird.
Zuerst werden in einem Schritt 150 Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten entsprechen, von dem Längsbeschleunigungssensor 12, dem Querbeschleunigungssensor 14 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 erhalten.
In einem Schritt 152 werden dann die Sensorsignale, die jeweils von dem Längsbeschleunigungssensor 12, dem Querbeschleunigungssensor 14 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 ausgegeben wurden und die in dem oben genannten Schritt 150 erhalten wurden, unter Verwendung der Sensordriftgrößen korrigiert, die einen Berechnungszyklus zuvor in einem Schritt 158 erhalten wurden, der nachfolgend beschrieben wird.
In einem nächsten Schritt 460 wird die Korrekturgröße zum Korrigieren der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit auf der Grundlage der Größe der Änderung zwischen der Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, die einen Berechnungszyklus zuvor in dem nachstehend beschriebenen Schritt 158 erhalten wurde, und der Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, die zwei Berechnungszyklen zuvor erhalten wurde, berechnet. Weiterhin wird die Korrekturgröße zum Korrigieren des Ableitungsbetrags der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit auf der Grundlage des Ausmaßes der Änderung zwischen der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14, die einen Berechnungszyklus zuvor in dem nachstehend beschriebenen Schritt 158 erhalten wurde, und der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14, die zwei Berechnungszyklen zuvor erhalten wurde, berechnet.
In einem Schritt 462 werden dann die jeweiligen Ableitungsgrößen bzw. Ableitungsbeträge der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die zur Kompensation der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit korrigiert wurden, unter Heranziehung der Lagewinkel-Schätzwerte, die einen Berechnungszyklus zuvor in dem vorstehend genannten Schritt 110 erhalten wurden, und der Fahrzeugkörpergeschwindigkeits-Schätzwerte, die einen Berechnungszyklus zuvor in dem nachstehend beschriebenen Schritt 160 erhalten wurden, und der in dem vorstehend erwähnten Schritt 460 erhaltenen Korrekturgrößen berechnet.
In einem Schritt 156 werden denn die Sensordriftgrößen des Längsbeschleunigungssensors 12, die Sensordriftgröße des Beschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelbeschleunigungssensors 20 geschätzt.
In einem nachfolgenden Schritt 158 werden die Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20, die in dem obigen Schritt 156 geschätzt wurden, geglättet.
In dem nächsten Schritt 160 werden die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit durch Integrieren der jeweiligen Ableitungsbeträge bzw. Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die in dem obigen Schritt 462 berechnet wurden, geschätzt und es wird auf der Basis der geschätzten Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit der Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel geschätzt und ausgegeben, und es kehrt die Routine zu dem obigen Schritt 150 zurück.
Nachfolgend werden Schätzergebnisse von Lagewinkeln mittels der Methode zum Kompensieren hinsichtlich einer Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Es ist anzumerken, dass die Schätzungen der Lagewinkel zur Bestätigung der Wirkungen und Effekte der vorliegenden Technik ausgeführt wurden, indem ein Driftfehler zu regulären Kreisdrehdaten bzw. Zyklusdreh- oder -wendedaten („regular cycle turning data”) von ungefähr 0,3 g aufgebracht wurde. Ferner wurde eine Driftfehlerdifferenzschätzung des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18 und des Vertikalbeschleunigungssensors 16 ausgeführt, und es wurde ferner eine Schätzung der Lagewinkel für einen Fall durchgeführt, bei dem eine Korrektur, die eine Kompensation der Verzögerungen in den Lerngeschwindigkeiten der Sensordriftgrößen von beiden Sensoren bewirkte, durchgeführt wurde, und weiterhin für einen Fall, bei dem eine Korrektur, die die Verzögerungen in den Lerngeschwindigkeiten kompensierte, nicht durchgeführt wurde.
Zunächst wurde eine Schätzung von Lagewinkeln in einem Zustand ausgeführt, bei dem ein Driftfehler von 3 Grad/Sekunde auf das von dem Rollwinkelgeschwindigkeitssensor stammende Sensorsignal aufgebracht wurde, wie in 14A und 14B gezeigt ist, ist es ersichtlich, dass die Genauigkeit der Lagewinkelschätzung durch die Ausführung einer Korrektur verbessert ist, die eine Kompensation bezüglich der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße bewirkt.
Wie in 15B gezeigt ist, tritt verständlicherweise eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße der Rollwinkelgeschwindigkeit auf, wenn ein Driftfehler von 3 Grad/Sekunde auf das Sensorsignal des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors ausgeübt wird.
Weiterhin wurde eine Schätzung von Lagewinkeln in einem Zustand durchgeführt, bei dem ein Driftfehler von –3 Grad/Sekunde auf das von dem Rollwinkelgeschwindigkeitssensor stammende Sensorsignal ausgeübt wurde. Wie in 16A und 16B gezeigt ist, wird die Genauigkeit der Lagewinkelschätzung verständlicherweise dadurch verbessert, dass eine Korrektur durchgeführt wird, die die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße kompensiert.
Wie in 17B gezeigt ist, ist weiterhin verständlich, dass eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße der Rollwinkelgeschwindigkeit auftritt, wenn ein Driftfehler von –3 Grad/Sekunde auf das von dem Rollwinkelgeschwindigkeitssensor stammende Sensorsignal ausgeübt wird.
Darüber hinaus wurde eine Schätzung von Lagewinkeln in einem Zustand ausgeführt, bei dem ein Driftfehler von 0,07 g auf das von dem Vertikalbeschleunigungssensors stammende Sensorsignal ausgeübt wurde. Wie in 18A und 18B dargestellt ist, ist verständlich, dass die Genauigkeit der Lagewinkelschätzung dadurch verbessert wird, dass eine Korrektur ausgeführt wird, die die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße kompensiert. Ferner ist verständlich, dass, wie in 19A gezeigt ist, eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße der Vertikalbeschleunigung auftritt, wenn ein Driftfehler von 0,07 g auf das Sensorsignal vom Vertikalbeschleunigungssensor ausgeübt wird. Ferner wird die Genauigkeit der Driftschätzung ebenfalls durch Ausführung einer Korrektur verbessert, die eine Kompensation der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße bewirkt.
Weiterhin wurde eine Schätzung von Lagewinkeln in einem Zustand durchgeführt, bei dem ein Driftfehler von –0,07 g auf das vom Vertikalbeschleunigungssensor abgegebene Sensorsignal ausgeübt wurde. Wie in 20A und 20B gezeigt ist, ist verständlich, dass die Genauigkeit der Lagewinkelschätzung dadurch verbessert wird, dass eine Korrektur durchgeführt wird, die die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße kompensiert.
Wie weiter in 21A dargestellt ist, ist ersichtlich, dass eine Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße der Vertikalbeschleunigung auftritt, wenn ein Driftfehler von –0,07 g auf das vom Vertikalbeschleunigungssensor stammende Sensorsignal einwirkt. Die Genauigkeit der Driftschätzung wird auch hier durch Ausführung einer Korrektur verbessert, die die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße kompensiert.
Wie vorstehend erläutert, können der Rollwinkel und der Nickwinkel in Übereinstimmung mit der mit dem vierten Ausführungsbeispiel zusammenhängenden Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung exakt geschätzt werden, selbst wenn die Lerngeschwindigkeiten der Sensordriftgrößen der Rollwinkelgeschwindigkeit und der Vertikalgeschwindigkeit langsam bzw. niedrig sind, indem die jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels in Abhängigkeit von den Werten bzw. Größen der Änderung der geschätzten Sensordriftgrößen korrigiert werden. Selbst wenn die Lerngeschwindigkeiten der Sensordriftgrößen der Längsbeschleunigung und der Querbeschleunigung langsam bzw. niedrig sind, können die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit durch Korrektur der jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit in Übereinstimmung mit den Werten bzw. Größen der Änderung der geschätzten Sensordriftgrößen exakt geschätzt werden.
Nachfolgend wird ein fünftes Ausführungsbeispiel beschrieben. Hierbei sind Abschnitte, die gleichartig wie beim ersten Ausführungsbeispiel und dem vierten Ausführungsbeispiel aufgebaut sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und es entfällt deren Beschreibung.
In dem fünften Ausführungsbeispiel unterscheiden sich hauptsächlich gegenüber dem vierten Ausführungsbeispiel der Aspekt, dass ein Nickwinkelgeschwindigkeitssensor vorgesehen ist, und der Aspekt, dass die Sensordriftgröße des Nickwinkelgeschwindigkeitssensor geschätzt wird, sowie der Aspekt, dass eine Ableitungsgröße bzw. ein Ableitungswert eines Nickwinkels, der zur Kompensation der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße des Nickwinkelgeschwindigkeitssensors korrigiert ist, durch den Lagewinkelbeobachter berechnet wird.
Wie in 22 dargestellt ist, umfasst eine Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung 510, die mit dem fünften Ausführungsbeispiel zusammenhängt, den Längsbeschleunigungssensor 12, den Querbeschleunigungssensor 14, den Vertikalbeschleunigungssensor 16, den Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18, den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 und einen Nickwinkelgeschwindigkeitssensor 520, der die Nickwinkelgeschwindigkeit Q erfasst und ein dem erfassten Wert entsprechendes Sensorsignal ausgibt.
Der Nickwinkelgeschwindigkeitssensor 520 und der Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 sind mit einer Driftgrößenkorrektureinrichtung 522 verbunden, die die von den jeweiligen Sensoren stammenden Sensorsignale auf der Basis von Sensordriftgrößen korrigiert, die durch eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung 528 geschätzt wurde, die nachfolgend beschrieben ist.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 528 ist mit einer Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 525 verbunden, die Korrekturbeträge zum Kompensieren der Lerngeschwindigkeiten der Sensordriftgrößen berechnet, und ist weiterhin mit der Driftgrößenkorrektureinrichtung 522 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 522 und die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 525 sind mit einem Lagewinkelmonitor bzw. Lagewinkelbeobachter 524 verbunden, der den Rollwinkel Φ und den Nickwinkel θ schätzt, die Lagewinkel mit Bezug zu der Vertikalachse des Fahrzeugkörpers bzw. der Fahrzeugkarosserie darstellen.
Der Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18, der Nickwinkelgeschwindigkeitssensor 520, die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 und der Lagewinkelbeobachter 524 sind mit einer Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 526 verbunden, die die jeweiligen Ableitungsgrößen bzw. -beträge des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnet, die anhand von Gleichungen der Bewegung für die Fahrzeugbewegung erhalten werden. Es ist anzumerken, dass die Gierwinkelgeschwindigkeit, deren Driftgröße korrigiert ist, von der Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 in die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 526 eingespeist wird.
Der Lagewinkelbeobachter 524 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 526 sind mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 528 verbunden, die die jeweiligen Sensordriftgrößen des Nickwinkelgeschwindigkeitssensors 520 und des Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 schätzt.
In Übereinstimmung mit der vorstehend genannten Gleichung (96) berechnet die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 525 die Korrekturgröße bzw. den Korrekturbetrag P_c zum Korrigieren der Ableitungsgröße des Rollwinkels für eine Kompensation hinsichtlich der Lerngeschwindigkeit auf der Grundlage der Abweichung der Sensordriftgröße P_dr, die durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 528 für das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignal geschätzt wird, von dem vorhergehenden geschätzten Wert P_dr0.
Weiterhin berechnet die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 525 in Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung (102) die Korrekturgröße Q_c zum Korrigieren der Ableitungsgröße des Nickwinkels für eine Kompensation hinsichtlich der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße des Nickwinkelgeschwindigkeitssensors 520 auf der Grundlage der Abweichung einer Sensordriftgröße Q_dr, die durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 528 für das dem erfassten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignal geschätzt wird, von dem vorhergehend geschätzten Wert Q_dr0. [Formel 58]
Hierbei ist Q_cl ein vorbestimmter Schwellwert, der sich auf die Größe der Änderung in der Sensordriftgröße des Nickwinkelgeschwindigkeitssensors 520 bezieht, und Q_c0 ist ein vorbestimmter Korrekturwert. Hierbei sind Q_cl, Q_c0 positive Werte.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (102) ändert sich die geschätzte Sensordriftgröße in der negativen Richtung, wenn, in Abhängigkeit von der Größe der Änderung gegenüber dem vorhergehenden geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Nickwinkelgeschwindigkeitssensors 520, das Ausmaß der Änderung negativ ist und der Absolutwert der Größe der Änderung größer als oder gleich dem Schwellwert ist. Die Ableitungsgröße des Nickwinkels wird daher so korrigiert, dass sie vergrößert wird, um hierdurch eine Kompensation hinsichtlich der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der negativen Sensordriftgröße zu erreichen. Falls andererseits, in Übereinstimmung mit der Größe der Änderung gegenüber dem zuvor geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Nickwinkelgeschwindigkeitssensors 520, das Ausmaß der Änderung positiv ist und der Absolutwert der Größe der Änderung größer als oder gleich dem Schwellwert ist, ändert sich die geschätzte Sensordriftgröße in der positiven Richtung. Daher wird die Ableitungsgröße bzw. der Ableitungswert des Nickwinkels so korrigiert, dass er verringert wird, um die Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der positiven Sensordriftgröße zu kompensieren. Falls ferner der Absolutwert der Größe der Änderung gegenüber dem zuvor geschätzten Wert der Sensordriftgröße des Nickwinkelgeschwindigkeitssensors 520 kleiner ist als der Schwellwert, konvergiert die geschätzte Sensordriftgröße, und es gibt keine Notwendigkeit zur Kompensation hinsichtlich einer Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße. Die Ableitungsgröße des Nickwinkels wird demzufolge nicht korrigiert.
Der Lagewinkelbeobachter 524 berechnet die Ableitungsgröße dΦ tilde des Rollwinkels und die Ableitungsgröße dθ tilde des Nickwinkels, die für eine Kompensation hinsichtlich der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit korrigiert worden sind, in Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung (103), die die vorstehende Gleichung (24) ersetzt, auf der Basis des geschätzten Werts V_s0 der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U, geschätzt durch den Schlupfwinkelbeobachter 434, der korrigierten Signale G_x – G_xdr, G_y – G_ydr, R – R_dr, P – P_dr, Q – Q_dr, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung G_x, der Querbeschleunigung G_y, der Gierwinkelgeschwindigkeit R, der Rollwinkelgeschwindigkeit P und der Nickwinkelgeschwindigkeit Q entsprechen, die mittels der Driftgrößenkorrektureinrichtung 522 und der Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 korrigiert wurden, des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung G_z entspricht, und der Korrekturgrößen P_c, Q_c, die durch die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 525 berechnet wurden. [Formel 59]
wobei x ~ = [ϕ ~ θ ~ g ~ _xdf g ~ _ydf g ~ _f]^T (104)
Ferner integriert der Lagewinkelbeobachter 524 die Ableitungsgröße des Rollwinkels und die Ableitungsgröße des Nickwinkels, die in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (103) berechnet wurden, und schätzt den Rollwinkel Φ tilde und den Nickwinkel θ tilde, die Lagewinkel darstellen.
Wenn die Bewegungsgleichungen des Rollwinkels Φ und des Nickwinkels θ, die in den vorstehenden Gleichungen (4) und (5) beschrieben sind, die Sensordriftgrößen in Betracht ziehen, werden sie durch die folgenden Gleichungen (105), (106) beschrieben.
[Formel 60]

ϕ . = P – P_dr + (Q – Q_dr)sinϕtanθ + (R – R_dr)cosϕtanθ (105)
θ . = (Q – Q_dr)cosϕ – (R – R_dr)sinϕ (106)

Hierbei werden die geschätzten Werte des Rollwinkels Φ und des Nickwinkels θ, die durch den Lagewinkelbeobachter 524 geschätzt wurden, als der Rollwinkel Φ und der Nickwinkel θ verwendet. Weiterhin sind die jeweiligen triaxialen Winkelgeschwindigkeiten, d. h. die Rollwinkelgeschwindigkeit P – P_dr, die Gierwinkelgeschwindigkeit R – R_dr und die Nickwinkelgeschwindigkeit Q – Q_dr, Signale, in denen die durch den Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18, den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 und den Nickwinkelgeschwindigkeitssensor 520 erfassten Sensorsignale durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32, 522 korrigiert worden sind.
Auf der Grundlage der nachstehenden Gleichung (107) und der Gleichung (108), die die Driftgrößen der vorstehenden Gleichungen (105), (106) ignorieren, berechnet die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 526 eine Ableitungsgröße dΦm von Φ und eine Ableitungsgröße dθm des Nickwinkels θ.
[Formel 61]

dϕ_m = P + Qsinϕtanθ + Rcosϕtanθ (107)
dθ_m = Qcosϕ – Rsinϕ (108)

Weiterhin sind die durch die nachfolgenden Gleichungen (109), (110) ausgedrückten Beziehungen zwischen ΦPunkt der Gleichung (105), θ Punkt der Gleichung (106), und dΦ_m der Gleichung (107) sowie dθ_m der Gleichung (108) vorhanden.
[Formel 62]

ϕ . = dϕ_m – P_dr – Q_drsinϕtanθ – R_drcosϕtanθ (109)
θ . = dθ_m – Q_drcosϕ + R_drsinϕ (110)

Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 528 schätzt die Sensordriftgrößen anhand eines Vergleichs der Ableitungsgrößen der Lagewinkel, berechnet durch den Lagewinkelbeobachter 524, mit den Ableitungsgrößen der Lagewinkel, berechnet durch die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 526.
Nachfolgend wird das Schätzverfahren für die Sensordriftgrößen beschrieben.
Die durch die nachfolgenden Gleichungen (111), (112) ausgedrückten Beziehungen sind erfüllt bzw. gegeben, wenn angenommen wird, dass den Sensorsignalen G_x, G_y, P, Q, R vorbestimmte Driftfehler G_xdr, G_ydr P_dr, Q_dr, R_dr überlagert sind, und weiterhin angenommen wird, dass im Hinblick auf die durch die rechten Seiten der vorstehenden Gleichungen (109), (110) ausgedrückten Ableitungsgrößen die wahren Werte bereits durch den Lagewinkelbeobachter 524 bekannt sind.
[Formel 63]

dϕ = dϕ_m – P_dr – Q_drsinϕtanθ – R_drcosϕtanθ (111)
dθ = dθ_m – Q_drcosϕ – R_drsinϕ (112)

Hierbei bezeichnen dΦ, dθ den Ableitungsbetrag bzw. die Ableitungsgröße des Rollwinkels und den Ableitungsbetrag bzw. die Ableitungsgröße des Nickwinkels, die als beobachter-intern berechnete Werte dienen, die anhand der vorstehenden Gleichung (103) erhalten sind.
Die vorstehende Gleichung (111) und die Gleichung (112) drücken die Beziehung aus, dass dann, wenn die Sensordriftgrößen der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, die Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch den Lagewinkelbeobachter 524 berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels berücksichtigen, die anhand von Bewegungsgleichungen erhalten sind, gleich sind.
Da der Koeffizient der Gierwinkelgeschwindigkeitsdrift in den Gleichungen (109), (110) relativ klein ist (wenn angenommen ist, dass der Lagewinkel klein ist) und die Effekte ignoriert werden können, wird der Ausdruck der Gierwinkelgeschwindigkeitsdrift hier ignoriert und die Gleichung (109) und die Gleichung (110) werden gemäß der nachstehenden Gleichung (113) angeordnet. [Formel 64]
wobei
dE1 = dϕ – dϕ_m = dϕ – P – Qsinϕ ~ tanθ ~ – Rcosϕ ~ tanθ ~
dE2 = dθ – dθ_m = dθ – Qcosϕ ~ – Rsinϕ ~
Die Rollwinkelgeschwindigkeitsdrift und die Nickwinkelgeschwindigkeitsdrift können durch die nachfolgende Gleichung (115) bestimmt werden, die durch Lösen der nachfolgenden Gleichung (114) gewonnen ist, in der die Koeffizientenmatrix auf der linken Seite und der Vektor auf der rechten Seite der Gleichung (113) über eine gleichförmige Zeitperiode bzw. gleiche Zeitdauer integriert werden oder sind. [Formel 65]
wobei
D1 = ∫ t+Δt / t dD1dt
E1 = ∫ t+Δt / t dE1dt
E2 = ∫ t+Δt / t dE2dt [Formel 66]
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (115) kann die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 528 die Sensordriftgröße des Nickwinkelgeschwindigkeitssensors 520 und die Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 auf der Basis der jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch den Lagewinkelbeobachter 524, und der jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 526, schätzen.
Weiterhin werden bei der mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusammenhängenden Driftgrößen-Schätzeinrichtung 528 die als Ergebnisse der Berechnung gemäß der vorstehenden Gleichung (115) erhaltenen geschätzten Werte der Sensordriftgrößen in Übereinstimmung mit den folgenden Gleichungen (116), (117) unter Heranziehung der geschätzten Werte der vorhergehenden Zeit bzw. des vorhergehenden Zeitpunkts geglättet, mit dem Ziel der Stabilisierung der Berechnung.
[Formel 67]

Q ~ _dr(i + 1) = λ₁·Q ~ _dr(i) + (1 – λ₁)·Q_dr (116)
P ~ _dr(i + 1) = λ₁·P ~ _dr(i) + (1 – λ₁)·P_dr (117)

Hierbei bezeichnen Q_dr tilde, P_dr tilde die geschätzten Werte der Sensordriftgrößen nach der Glättung, und λ1 einen Vergessensfaktor.
Da die anderen Strukturen und Operationen der Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung 510, die mit dem fünften Ausführungsbeispiel zusammenhängen, gleichartig sind wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel, ist anzumerken, dass deren Beschreibung weggelassen ist.
Wie vorstehend beschrieben, können in Übereinstimmung mit der mit dem fünften Ausführungsbeispiel zusammenhängenden Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung der Rollwinkel und der Nickwinkel durch Korrigieren der jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels in Abhängigkeit von den Größen der Änderung in den geschätzten Sensordriftgrößen korrekt geschätzt werden, selbst wenn die Lerngeschwindigkeiten der Sensordriftgrößen der Rollwinkelgeschwindigkeit und der Nickwinkelgeschwindigkeit langsam sind.
Nachfolgend wird ein sechstes Ausführungsbeispiel beschrieben. Hierbei ist festzustellen, dass Abschnitte, die ähnlich oder gleichartig wie beim ersten Ausführungsbeispiel, beim zweiten Ausführungsbeispiel und beim vierten Ausführungsbeispiel aufgebaut sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind und deren Beschreibung weggelassen ist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel wendet die vorliegende Erfindung bei einer Lagewinkel-Schätzeinrichtung an, die den Nickwinkel und den Rollwinkel schätzt.
Wie in 23 gezeigt ist, ist die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 einer Lagewinkel-Schätzeinrichtung 610, die mit dem sechsten Ausführungsbeispiel zusammenhängt, mit der Driftgrößenkorrektureinrichtung 222 und der Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 425 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 222 und die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 425 sind mit einem Lagewinkelbeobachter 624 verbunden, der den Rollwinkel Φ und den Nickwinkel θ schätzt, die Lagewinkel mit Bezug zu der Vertikalachse des Fahrzeugskörper sind.
Der Vertikalbeschleunigungssensor 16, der Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18, der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 und der Lagewinkelbeobachter 624 sind mit der Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 226 verbunden.
Der Lagewinkelbeobachter 624 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 226 sind mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 222, der Lagewinkelbeobachter 624, die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 425, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 226 und die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28 können durch einen oder mehrere Computer oder durch eine oder mehrere elektronische Schaltungen gebildet sein, die die Funktionen der jeweiligen Einrichtungen realisieren.
Der Lagewinkelbeobachter 624 schätzt die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V, d. h. die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Seitenrichtung des Fahrzeugs, und schätzt auf der Basis der Radgeschwindigkeiten bzw. Raddrehzahlen des jeweiligen Rads die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U, d. h. die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Längsrichtung des Fahrzeugs, und schätzt ferner die Nickwinkelgeschwindigkeit Q tilde in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (6) auf der Basis des geschätzten Werts V tilde der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, des geschätzten Werts U tilde der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit, und des korrigierten Signals G_z – G_zdr, das dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung G_z entspricht, sowie des korrigierten Signals P – P_dr, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit P entspricht, die durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 222 korrigiert wurden.
Ferner schätzt der Lagewinkelbeobachter 624 den Rollwinkel Φ und den Nickwinkel θ, die Lagewinkel mit Bezug zu der Vertikalachse des Fahrzeugkörpers darstellen, unter Verwendung einer Gleichung ähnlich der vorstehenden Gleichung (100), auf der Grundlage der korrigierten Signale G_z – G_zdr, P_z – P_dr, die den jeweiligen erfassten Werten der Vertikalbeschleunigung G_z und der Rollwinkelgeschwindigkeit P der Fahrzeugbewegung entsprechen, und der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Gierwinkelgeschwindigkeit R, der Längsbeschleunigung G_x und der Querbeschleunigung G_y entsprechen, und des geschätzten Werts V_so der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U sowie des geschätzten Werts Q tilde der Nickwinkelgeschwindigkeit, sowie der Korrekturbeträge P_c, Q_c, die durch die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 425 berechnet wurden.
Der Lagewinkelbeobachter 624 kann weiterhin den Rollwinkel Φ tilde und den Nickwinkel θ tilde durch jeweiliges Integrieren der berechneten Ableitungsgröße dΦ tilde des Rollwinkels Φ tilde und der Ableitungsgröße dθ tilde des Nickwinkels θ tilde berechnen.
Die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 226 berechnet, in Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (36), (37), die Ableitungsgrößen des Rollwinkels Φ und des Nickwinkels θ, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind, unter Benutzung der geschätzten Werte des Rollwinkels Φ und des Nickwinkels θ, die durch den Lagewinkelbeobachter 624 geschätzt wurden.
Da die weiteren Strukturen und Verarbeitungen bzw. Operationen der Lagewinkel-Schätzeinrichtung 610 gleichartig sind wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, entfällt deren Beschreibung hier.
Wie vorstehend angegeben, können der Rollwinkel und der Nickwinkel durch Korrigieren der jeweiligen Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels in Übereinstimmung mit den Größen der Änderungen in den geschätzten Sensordriftbeträgen bei der mit dem sechsten Ausführungsbeispiel zusammenhängenden Lagewinkel-Schätzeinrichtung exakt geschätzt werden, selbst wenn die Lerngeschwindigkeiten der Sensordriftgrößen der Rollwinkelgeschwindigkeit und der Vertikalbeschleunigung langsam bzw. niedrig sind.
Im Folgenden wird ein siebtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Es ist anzumerken, dass Abschnitte, die gleichartig wie beim ersten Ausführungsbeispiel, dritten Ausführungsbeispiel und vierten Ausführungsbeispiel aufgebaut sind, mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind und deren Beschreibung weggelassen ist. Mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung bei einer Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung angewendet, die den Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel schätzt.
Bei dem siebten Ausführungsbeispiel sind gegenüber dem vierten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen der Aspekt, dass lediglich der Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel geschätzt wird, und der Aspekt unterschiedlich, dass die Sensordriftgrößen lediglich des Längsbeschleunigungssensors, des Querbeschleunigungssensors und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors geschätzt werden.
Wie in 24 gezeigt ist, weist eine Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung 710, die mit dem siebten Ausführungsbeispiel zusammenhängt, den Längsbeschleunigungssensor 12, den Querbeschleunigungssensor 14 und den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 auf.
Der Längsbeschleunigungssensor 12, der Querbeschleunigungssensor 14 und der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 sind mit der Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 verbunden. Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 ist mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338 verbunden. Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338 ist mit der Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 und der Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 und die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435 sind mit dem Schlupfwinkelbeobachter 434 verbunden. Der Längsbeschleunigungssensor 12, der Querbeschleunigungssensor 14, der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 und der Schlupfwinkelbeobachter 434 sind mit der Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 336 verbunden.
Der Schlupfwinkelbeobachter 434 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 336 sind mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32, der Schlupfwinkelbeobachter 434, die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 336 und die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338 können durch einen oder mehrere Computer oder durch eine oder mehrere elektronische Schaltungen gebildet sein, die die Funktionen der jeweiligen Einrichtungen ausführen.
In Übereinstimmung mit der vorstehend genannten Gleichung (98) berechnet die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435 die Korrekturgröße G_xc für die Korrektur der Ableitungsgröße bzw. des Ableitungsbetrags der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit, um hierdurch eine Kompensation hinsichtlich der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12 zu erzielen. Weiterhin berechnet die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435 in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (99) die Korrekturgröße bzw. den Korrekturbetrag oder Korrekturwert G_yc für die Korrektur der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, um hierdurch eine Kompensation hinsichtlich der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 bereitzustellen.
Der Schlupfwinkelbeobachter 434 schätzt die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V tilde, also die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit in der Fahrzeug-Querrichtung, und schätzt auf der Basis der Raddrehzahlen oder Radgeschwindigkeiten der jeweiligen Räder die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U tilde, d. h. die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit in der Fahrzeug-Längsrichtung. Ferner berechnet der Schlupfwinkelbeobachter 434 die Ableitungsgröße bzw. den Ableitungsbetrag dU tilde der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und die Ableitungsgröße bzw. den Ableitungsbetrag dV tilde der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die zur Kompensation der Verzögerung in den Lerngeschwindigkeiten korrigiert wurden, in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (101-5), und unter der Annahme, dass der Rollwinkel und der Nickwinkel gleich 0 sind, und auf der Basis des geschätzten Werts V der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, des geschätzten Werts U der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit, der korrigierten Signale G_x – G_xdr, G_y – G_ydr, R – R_dr, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung G_x, der Querbeschleunigung G_y und der Gierwinkelgeschwindigkeit R der Fahrzeugbewegung entsprechen, die durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 korrigiert worden sind, und der Korrekturbeträge G_xc, G_yc, die durch die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 435 berechnet wurden.
Ferner integriert der Schlupfwinkelbeobachter 434 die berechnete Ableitungsgröße dU tilde der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und die Ableitungsgröße dV tilde der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit und schätzt die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U tilde und die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V tilde. Ferner schätzt der Schlupfwinkelbeobachter 434 den Schlupfwinkel β tilde auf der Basis der geschätzten Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U tilde und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V tilde.
In Übereinstimmung mit Gleichungen, in denen die Driftbeträge bei der vorstehenden Gleichung (77) und der Gleichung (78) ignoriert sind, berechnet die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 336 die Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit V, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (92) schätzt die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338 die Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 auf der Basis der jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die durch den Schlupfwinkelbeobachter 434 berechnet sind, und der jeweiligen Ableitungsbeträge bzw. Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die durch die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 336 berechnet sind.
Ferner werden bei der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 338, die mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusammenhängt, zur Erzielung einer Stabilisierung der Berechnung die geschätzten Werte der Sensordriftgrößen, die als Ergebnisse der Berechnung der vorstehenden Gleichung (92) erhalten werden, in Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (93) bis (95) unter Verwendung der für den vorhergehenden Zeitpunkt bzw. Zyklus geschätzten Werte geglättet.
In Übereinstimmung mit der mit dem siebten Ausführungsbeispiel zusammenhängenden Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung können, wie zuvor beschrieben, die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit selbst dann, wenn die Lerngeschwindigkeiten der Sensordriftgrößen der Längsbeschleunigung und der Querbeschleunigung gering sind, exakt geschätzt werden, indem die jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit in Übereinstimmung mit den Größen der Änderung in den geschätzten Sensordriftbeträgen bzw. Sensordriftwerten oder Sensordriftgrößen korrigiert werden.
Nachfolgend wird ein achtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Hierbei sind Abschnitte, die gleichartig wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem fünften Ausführungsbeispiel strukturiert oder aufgebaut sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und es entfällt deren Beschreibung.
Bei dem achten Ausführungsbeispiel sind gegenüber dem sechsten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen der Aspekt, dass ein Nickwinkelgeschwindigkeitssensor vorgesehen ist, der Aspekt, dass die Sensordriftgröße des Nickwinkelgeschwindigkeitssensors geschätzt wird, und der Aspekt, dass die Ableitungsgröße des Nickwinkels, die zur Kompensation hinsichtlich der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße des Nickwinkelgeschwindigkeitssensors korrigiert wird, durch den Lagewinkelbeobachter berechnet wird, unterschiedlich.
Wie in 25 gezeigt ist, weist eine Lagewinkel-Schätzeinrichtung 810, die mit dem achten Ausführungsbeispiel zusammenhängt, den Längsbeschleunigungssensor 12, den Querbeschleunigungssensor 14, den Vertikalbeschleunigungssensor 16, den Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18, den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 und den Nickwinkelgeschwindigkeitssensor 520 auf.
Der Nickwinkelgeschwindigkeitssensor 520 und der Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18 sind mit der Driftgrößenkorrektureinrichtung 522 verbunden. Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 522 ist mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 528 verbunden.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 528 ist mit der Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 525 und der Driftgrößenkorrektureinrichtung 522 verbunden. Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 522 und die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 525 sind mit einem Schlupfwinkelbeobachter 824 verbunden, der den Rollwinkel Φ und den Nickwinkel θ schätzt, die Lagewinkel mit Bezug zu der Vertikalachse des Fahrzeugkörpers bilden.
Der Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18, der Nickwinkelgeschwindigkeitssensor 520, der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 und der Lagewinkelbeobachter 824 sind mit einer Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 826 verbunden, die die jeweiligen Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnet, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden.
Der Lagewinkelbeobachter 824 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 826 sind mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 528 verbunden.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (96) berechnet die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 525 die Korrekturgröße P_c zum Korrigieren der Ableitungsgröße des Rollwinkels für die Kompensation hinsichtlich der Verzögerung in der Lerngeschwindigkeit der Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18. In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (102) berechnet die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 525 die Korrekturgröße Q_c zum Korrigieren der Ableitungsgröße des Nickwinkels für die Kompensation hinsichtlich der Verzögerung in der Geschwindigkeit des Lernens der Sensordriftgröße des Nickwinkelgeschwindigkeitssensors 520.
Der Lagewinkelbeobachter 824 berechnet die Ableitungsgröße dΦ tilde des Rollwinkels und die Ableitungsgröße dθ tilde des Nickwinkels, die zur Kompensation hinsichtlich der Verzögerung in den Lerngeschwindigkeiten korrigiert sind, in Übereinstimmung mit einer Gleichung ähnlich oder gleich der vorstehenden Gleichung (103) auf der Grundlage von korrigierten Signalen P – P_dr, Q – Q_dr, die den jeweiligen erfassten Werten der Rollwinkelgeschwindigkeit P und der Nickwinkelgeschwindigkeit Q entsprechen, die durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 522 korrigiert wurden, und der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Gierwinkelgeschwindigkeit R, der Längsbeschleunigung G_x, der Querbeschleunigung G_y, der Vertikalbeschleunigung G_z und dem geschätzten Wert V_so der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit U entsprechen, und der Korrekturbeträge bzw. Korrekturgrößen P_c, Q_c, die durch die Lerngeschwindigkeitskompensationsgrößen-Berechnungseinrichtung 525 berechnet wurden.
Weiterhin berechnet der Lagewinkelbeobachter 824 den Rollwinkel Φ tilde und den Nickwinkel θ tilde durch jeweiliges Integrieren der berechneten Ableitungsgröße dΦ tilde des Rollwinkels und der Ableitungsgröße dθ tilde des Nickwinkels.
In Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (107), (108) berechnet die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 826 die Ableitungsgrößen des Rollwinkels Φ und des Nickwinkels θ, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten werden, unter Verwendung des Rollwinkels Φ und des Nickwinkels θ, die von dem Lagewinkelbeobachter 824 geschätzt wurden. Zu dieser Zeit bzw. hierbei werden der geschätzte Wert Φ tilde des Rollwinkels und der geschätzte Wert θ tilde des Nickwinkels, die durch den Lagewinkelbeobachter 824 geschätzt wurden, als der Rollwinkel Φ und der Nickwinkel θ verwendet. Weiterhin benutzen die triaxialen Winkelgeschwindigkeiten, d. h. die Rollwinkelgeschwindigkeit P, die Gierwinkelgeschwindigkeit R und die Nickwinkelgeschwindigkeit Q jeweils die Sensorsignale, die durch den Rollwinkelgeschwindigkeitssensor 18, den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 und den Nickwinkelgeschwindigkeitssensor 520 detektiert wurden.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 528 schätzt die Sensordriftgröße des Nickwinkelgeschwindigkeitssensors 520 und die Sensordriftgröße des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors 18 anhand eines Vergleichs der Ableitungsgrößen der Lagewinkel, berechnet durch den Lagewinkelbeobachter 824, und der Ableitungsgrößen der Lagewinkel, die durch die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 826 berechnet wurden.
In Übereinstimmung mit der mit dem achten Ausführungsbeispiel zusammenhängenden Lagewinkel-Schätzeinrichtung können, wie zuvor beschrieben, der Rollwinkel und der Nickwinkel selbst dann, wenn die Lerngeschwindigkeiten der Sensordriftgrößen der Rollwinkelgeschwindigkeit und der Nickwinkelgeschwindigkeit langsam bzw. gering sind, exakt geschätzt werden, indem die jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels in Übereinstimmung mit den Werten oder Beträgen der Änderung in den geschätzten Sensordriftgrößen korrigiert werden.
Nachfolgend wird ein neuntes Ausführungsbeispiel beschrieben. Hierbei sind Abschnitte, die gleichartig wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel strukturiert sind, mit den gleichen Bezugszahlen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.
Bei dem neunten Ausführungsbeispiel ist hauptsächlich der Aspekt, dass die Sensordriftbeträge in der Richtung, in der die Absolutwerte des geschätzten Rollwinkels und Nickwinkels klein werden, aktualisiert werden, unterschiedlich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wie in 26 gezeigt ist, sind in einer mit dem neunten Ausführungsbeispiel zusammenhängen Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung 910 der Lagewinkelbeobachter 24, der Schlupfwinkel 34 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 34 mit einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung 938 verbunden. Weiterhin ist die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 938 mit der Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 verbunden.
Nachfolgend werden die Prinzipien des Schätzens der Sensordriftbeträge beschrieben.
Unter der Annahme, dass die gleichförmigen Sensordriftfehler G_ydr, R_dr dem Sensorsignal G_y der Querbeschleunigung und dem Sensorsignal R der Gierwinkelgeschwindigkeit überlagert sind, wird die Gleichung für die Bewegung in der lateralen Richtung bzw. Querrichtung durch die vorstehend genannte Gleichung (33) ausgedrückt. Weiterhin wird der Ableitungsbetrag der aus den Bewegungsgleichungen erhaltenen Quergeschwindigkeit durch die vorstehende Gleichung (41) ausgedrückt.
Unter der Annahme, dass die Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit auf der linken Seite der vorstehenden Gleichung (33) mit dV übereinstimmt, der ein intern berechneter Wert des Beobachters ist, wird die nachfolgende Gleichung (118) erhalten.
[Formel 68]

dV – dV_m = –G_ydr + R_drU (118)

Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird die Sensordriftgröße anhand der Differenz zwischen der abgeleiteten Größe des Beobachters, in der die Auswirkung der Sensordrift gering ist, und der abgeleiteten Größe der Bewegungsgleichungen, die den Effekt der Sensordrift einschließen, berechnet. Dies bedeutet, dass die gleichförmigen Driftfehler G_ydr, R_dr, die den Sensorsignalen G_y, R überlagert sind, auf der Basis der vorstehenden Gleichung (118) geschätzt und berechnet werden können.
Wenn hierbei ein Fehler ΔΦ in dem geschätzten Wert des Rollwinkels enthalten ist, wird die vorstehende Gleichung (41) durch die nachfolgende Gleichung (119) ausgedrückt bzw. wiedergegeben.
[Formel 69]

dV_m = G_y – R·U – gcosθsin(ϕ + Δϕ) ≅ G_y – R·U – gcosθsinϕ – gcosθcosϕ·Δϕ (119)

In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (119) kann die vorstehende Gleichung (118) durch den Näherungsausdruck beschrieben werden, der durch die nachfolgende Gleichung (120) ausgedrückt ist.
[Formel 70]

dV – dV_m ≅ –G_ydr + R_drU + gcosθcosϕ·Δϕ (120)

Die vorstehende Gleichung (120) bedeutet, dass der geschätzte Fehler des Rollwinkels die Driftfehlerschätzung nachteilig beeinflusst.
Unter der Annahme, dass die gleichförmigen Sensordriftfehler G_xdr, R_dr dem Sensorsignal G_x der Längsbeschleunigung und dem Sensorsignal R der Gierwinkelgeschwindigkeit überlagert sind, lässt sich die Bewegungsgleichung für die Längsrichtung durch die vorstehende Gleichung (32) ausdrücken. Hierbei wird die Ableitungsgröße der Längsgeschwindigkeit, die anhand der Bewegungsgleichungen erhalten wird, durch die nachstehende Gleichung (121) beschrieben.
[Formel 71]

dU_m = (R – R_dr)V + gsinθ + G_x (121)

In der vorstehenden Gleichung (121) wird hierbei angenommen, dass der Driftfehler der Gierwinkelgeschwindigkeit bereits auf der Grundlage der vorstehenden Gleichung (118) geschätzt wurde. Unter der Annahme, dass die Ableitungsgröße der Längsgeschwindigkeit auf der linken Seite der vorstehenden Gleichung (32) zu diesem Zeitpunkt mit dU übereinstimmt, der ein intern berechneter Wert des Beobachters ist, wird die nachfolgende Gleichung (122) erhalten.
[Formel 72]

dU – dU_m = –G_xdr (122)

Auf der Grundlage der vorstehenden Gleichung (122) kann der gleichförmige Driftfehler G_xdr, der dem Sensorsignal G_x überlagert ist, geschätzt und berechnet werden. Wenn Δθ in dem Nickwinkel-Schätzwert enthalten ist, lässt sich die vorstehende Gleichung (121) übrigens durch die folgende Gleichung (123) beschreiben.
[Formel 73]

dU_m = (R – R_dr)V + gsin(θ + Δθ) + G_x≅ (R – R_dr)V + gsinθ + gcosθ·Δθ + G_x (123)

In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (123) lässt sich die obige Gleichung (122) durch einen Näherungsausdruck beschreiben, der durch die folgende Gleichung (124) beschrieben ist.
[Formel 74]

dU – dU_m ≅ –G_xdr – gcosθ·Δθ (124)

Die vorstehende Gleichung (124) bedeutet, dass der geschätzte Fehler des Nickwinkels die Driftfehlerschätzung beeinträchtigt.
Da eine Vergrößerung des geschätzten Werts des Lagewinkels die Stabilität des Beobachters beeinträchtigt, ist es vorzuziehen, dass, wenn überhaupt, der Wert klein geschätzt wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden daher zur Unterdrückung einer Erhöhung des Lagewinkel-Schätzwerts in einem Gleichgewichtszustand zwischen der translatorischen Beschleunigung und des Lagewinkels die Lernwerte der Driftfehler bei der Aktualisierung der Driftfehler-Lernwerte der translatorischen Beschleunigung (der Längsbeschleunigung und der Querbeschleunigung) und der Gierwinkelgeschwindigkeit lediglich dann aktualisiert, wenn sich die Driftfehler-Lernwerte in der Richtung der Verringerung des Absolutwerts des Schätzwerts des Lagewinkels ändern.
Hierbei wird ein Schätzwert bzw. geschätzter Wert G_ydr(i + 1) tilde des Driftfehlers der Querbeschleunigung in Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung (125) anhand des durch den Lagewinkelbeobachter geschätzten Werts Φ des Rollwinkels und des vorhergehenden Werts G_ydr(i) tilde des Driftfehler-Lernwerts sowie des neu berechneten Werts G_ydr berechnet. [Formel 75]
Hierbei bezeichnet λ einen Vergessensfaktor, der zur Glättung des geschätzten Werts eingeführt wird. Wie in der vorstehenden Gleichung (125) gezeigt ist, kann der Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels in einem Fall, bei dem der geschätzte Wert Φ des Rollwinkels positiv ist, und wenn der neu berechnete geschätzte Wert G_ydr des Driftfehlers größer ist als vorhergehende Wert G_ydr(i) tilde, klein gemacht werden, indem der Driftfehler aktualisiert wird und daher der Driftfehler-Lernwert aktualisiert wird. Ferner gilt, wenn der geschätzte Wert Φ des Rollwinkels negativ ist, falls der neu berechnete geschätzte Wert G_ydr des Driftfehlers kleiner ist als der vorhergehende Wert G_ydr(i) tilde, dass der Absolutwert des Schätzwerts des Rollwinkels dadurch klein gemacht werden kann, dass der Driftfehler aktualisiert bzw. upgedated wird und daher der Driftfehler-Lernwert aktualisiert wird.
In gleichartiger Weise wird ein Driftfehler-Schätzwert R_dr(i + 1) tilde der Gierwinkelgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung (126) anhand des durch den Lagewinkelbeobachter 24 geschätzten Rollwinkelwerts Φ und des vorhergehenden Werts R_dr(i) tilde des Driftfehler-Lernwerts sowie des neu berechneten Werts R_dr berechnet. [Formel 76]
Wie in der vorstehenden Gleichung (126) gezeigt ist, kann dann, wenn der geschätzte Wert Φ des Rollwinkels positiv ist und wenn der neu berechnete geschätzte Wert R_dr des Driftfehlers kleiner ist als der vorhergehende Wert R_dr(i) tilde, der Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels klein gemacht werden, indem der Driftfehler upgedated bzw. aktualisiert wird und daher der Driftfehler-Lernfehler aktualisiert wird. Wenn ferner der geschätzte Wert Φ des Rollwinkels negativ ist, kann dann, wenn der geschätzte Wert R_dr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, größer ist als der vorhergehende Wert R_dr(i) tilde, der Absolutwert des Schätzwerts des Rollwinkels klein gemacht werden, indem der Driftfehler und daher der Driftfehler-Lernwert aktualisiert werden.
Ferner wird ein Driftfehler-Schätzwert G_xdr(i + 1) tilde der Längsbeschleunigung in Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung (127) anhand des Nickwinkel-Schätzwerts θ vom Lagewinkelbeobachter 24 und des vorhergehenden Werts G_xdr(i) tilde des Driftfehler-Lernwerts sowie des neu berechneten Werts G_xdr berechnet. [Formel 77]
Wie in der vorstehenden Gleichung (127) gezeigt ist, kann dann, wenn der geschätzte Wert θ des Nickwinkels positiv ist und wenn der neu berechnete Schätzwert G_xdr des Driftfehlers kleiner ist als der vorhergehende Wert G_xdr(i) tilde, der Absolutwert des geschätzten Werts des Nickwinkels dadurch klein gemacht werden, dass der Driftfehler und damit der Driftfehler-Lernwert aktualisiert wird. Wenn der geschätzte Wert θ des Nickwinkels negativ ist und wenn der neu berechnete Schätzwert G_xdr des Driftfehlers größer ist als der vorhergehende Wert G_xdr(i) tilde, kann der Absolutwert des geschätzten Werts des Nickwinkels dadurch klein gemacht werden, dass der Driftfehler und damit der Driftfehler-Lernwert aktualisiert wird.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (73) schätzt die Driftfehler-Schätzeinrichtung 938 die Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 auf der Grundlage der jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, berechnet an dem bzw. durch den Schlupfwinkelbeobachter 34, und der jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die an der bzw. durch die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 36 berechnet sind.
Ferner aktualisiert die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 938 die Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 in Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (125) bis (127) unter Verwendung der geschätzten Werte der Sensordriftgrößen, die als die Ergebnisse der Berechnungen der vorstehenden Gleichung (73) erhalten wurden.
Bei dem vorstehend beschriebenen neunten Ausführungsbeispiel kann eine Informationsverarbeitung mittels eines Programms, das einen Computer dazu veranlasst, als die jeweiligen Einrichtungen zu fungieren, d. h. als die Driftgrößenkorrektureinrichtung 22, der Lagewinkelbeobachter 24, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 26 und die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 28, durch die Lagewinkel-Schätzverarbeitungsroutine realisiert werden, die in dem Ablaufdiagramm gemäß der vorstehend erwähnten 3 gezeigt ist.
Weiterhin kann eine Informationsverarbeitung mittels eines Programms, das einen Computer dazu veranlasst, als die jeweiligen Einrichtungen zu fungieren, d. h. als Driftgrößenkorrektureinrichtungen 32, Schlupfwinkelbeobachter 34, Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 36 und Driftgrößen-Schätzeinrichtung 938, durch die Schlupfwinkel-Schätzverarbeitungsroutine realisiert werden, die in dem Ablaufdiagramm gemäß 27 dargestellt ist.
Diese Schlupfwinkel-Schätzverarbeitungsroutine wird im Folgenden beschrieben. Es ist anzumerken, dass Verarbeitungen, die ähnlich oder gleichartig wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind, mit denselben Bezugszahlen bezeichnet sind und deren detaillierte Beschreibung hier weggelassen wird.
Zunächst werden in einem Schritt 150 Sensorsignale, die jeweiligen erfassten Werten entsprechen, von dem Längsbeschleunigungssensor 12, dem Querbeschleunigungssensor 14 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 erhalten. In einem Schritt 152 werden dann die Sensorsignale, die jeweils von dem Längsbeschleunigungssensor 12, dem Querbeschleunigungssensor 14 bzw. dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 abgegeben und in dem vorstehend angesprochenen Schritt 150 gewonnen wurden, unter Verwendung der Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und der Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20, die einen Berechnungszyklus zuvor oder früher in einem nachstehend beschriebenen Schritt 950 erhalten wurden, korrigiert.
In einem Schritt 154 werden die jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die zur Schätzung der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit berechnet wurden, wie zuvor beschrieben, unter Verwendung der Lagewinkel-Schätzwerte, die einen Berechnungszyklus zuvor bzw. früher in dem vorstehend erwähnten Schritt 110 erhalten wurden, und der Fahrzeugkörpergeschwindigkeits-Schätzwerte berechnet, die einen Berechnungszyklus zuvor in dem nachstehend beschriebenen Schritt 160 erhalten wurden.
In einem Schritt 156 werden dann die Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 unter Heranziehung der Lagewinkel-Schätzwerte, die einen Berechnungszyklus zuvor bzw. früher in dem oben genannten Schritt 110 erhalten wurden, und der Fahrzeugkörpergeschwindigkeits-Schätzwerte, die einen Berechnungszyklus früher in dem nachstehend beschriebenen Schritt 160 erhalten wurden, geschätzt.
In einem nächsten Schritt 950 werden hinsichtlich der jeweiligen Sensordriftgrößen des Längsbeschleunigungssensors 12, des Querbeschleunigungssensors 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 lediglich dann, wenn die Absolutwerte der Lagewinkel-Schätzwerte aufgrund der Aktualisierung klein werden, die geschätzten Werte für diese Sensordriftgrößen aktualisiert, indem die Lagewinkel-Schätzwerte, die einen Berechnungszyklus zuvor in dem vorstehend genannten Schritt 110 erhalten wurden, und die Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 verwendet werden, die in dem vorstehenden Schritt 156 geschätzt wurden.
Im nächsten Schritt 160 werden die Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit durch Integration der jeweiligen Ableitungsgrößen der Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die in dem vorstehenden Schritt 154 berechnet wurden, geschätzt und es wird der Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel auf der Basis der geschätzten Fahrzeugkörper-Längsgeschwindigkeit und der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit geschätzt und ausgegeben, und es kehrt die Routine zu dem vorstehenden Schritt 150 zurück.
Nachfolgend werden Schätzergebnisse der Haltungs- bzw. Stellungs- bzw. Lagewinkel unter Verwendung der Sensordriftgrößen-Schätzmethode gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Zur Bestätigung der Effekte und Wirkungen der Sensordriftgrößen-Schätzmethode wurde hierbei ein positiver Driftfehler auf das Sensorsignal für die Querbeschleunigung ausgeübt, und es wurde eine Schätzung der Lagewinkel unter Verwendung des geschätzten Werts der Sensordriftgröße ausgeführt. In diesem Fall wurden Schätzergebnisse erhalten, wie sie in 28A, 28B gezeigt sind. Es ist erkennbar, dass eine Zunahme des Rollwinkel-Schätzwerts unterdrückt wurde und als Ergebnis eine Schätzung realisiert werden konnte, die sich allmählich den wahren Werten (keine Drift) annäherte.
Wie vorstehend beschrieben, kann in Übereinstimmung mit der Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Sensordriftgrößen der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit so aktualisiert werden, dass die Absolutwerte der geschätzten Werte des Rollwinkels und des Nickwinkels klein werden, eine Vergrößerung der Absolutwerte der Schätzwerte des Rollwinkels und des Nickwinkels unterdrückt werden, und es können die Lagewinkel noch genauer geschätzt werden.
Das vorstehende Ausführungsbeispiel beschreibt hierbei als ein Beispiel einen Fall, bei dem die jeweiligen Sensordriftgrößen der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelbeschleunigung lediglich dann aktualisiert wurden, wenn die Absolutwerte der Lagewinkel-Schätzwerte durch die Aktualisierung klein werden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Mindestens eine der Sensordriftgrößen der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit können lediglich dann aktualisiert werden, wenn die Absolutwerte der Lagewinkel-Schätzwerte durch die Aktualisierung klein werden, und es können die anderen Sensordriftbeträge ohne Bedingungen bzw. Vorbehalte aktualisiert werden.
Nachfolgend wird ein zehntes Ausführungsbeispiel beschrieben. Hierbei sind Abschnitte, die gleichartig wie beim ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und es entfallt deren Beschreibung. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung bei einer Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung angewendet, die die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit schätzt.
Bei dem zehnten Ausführungsbeispiel sind der Aspekt, dass die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit geschätzt wird, und der Aspekt, dass die Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors geschätzt werden, hauptsächlich unterschiedlich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wie in 29 dargestellt ist, weist eine sich auf das zehnte Ausführungsbeispiel beziehende Quergeschwindigkeitsschätzeinrichtung 1010 den Querbeschleunigungssensor 14, den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 1022 und eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022 auf, die die Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h. die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit in der Fahrzeuglängsrichtung, auf der Grundlage der Raddrehzahlen der jeweiligen Räder schätzt.
Der Querbeschleunigungssensor 14 und der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 sind mit einer Driftgrößenkorrektureinrichtung 1032 verbunden, die die von dem Querbeschleunigungssensor 14 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 stammenden jeweiligen Sensorsignale auf der Basis der jeweiligen Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 korrigiert, die durch eine nachstehend beschriebene Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038 geschätzt wurden. Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 1032 ist mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 1032 und die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022 sind mit einem Quergeschwindigkeitsbeobachter bzw. Quergeschwindigkeitsmonitor 1034 verbunden, der die laterale bzw. seitliche Geschwindigkeit oder Quergeschwindigkeit des Fahrzeugkörpers schätzt. Der Querbeschleunigungssensor 14, der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20, die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022 und der Quergeschwindigkeitsbeobachter 1034 sind mit einer Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1036 verbunden, die die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit bzw. -Seitengeschwindigkeit berechnet, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten wurde.
Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022, der Quergeschwindigkeitsbeobachter 1034 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1036 sind mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038 verbunden, die die jeweiligen Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 schätzt.
Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022, die Driftgrößenkorrektureinrichtung 1032, der Quergeschwindigkeitsbeobachter 1034, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1036 und die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038 können durch einen oder mehrere Computer oder durch eine oder mehrere elektronische Schaltungen gebildet sein, die die Funktionen der jeweiligen Einrichtungen durchführen.
Der Quergeschwindigkeitsbeobachter 1034 berechnet die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit bzw. -Seitengeschwindigkeit in Übereinstimmung mit einer Gleichung, die gleichartig ist wie die Gleichung zur Bestimmung der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit in der vorstehenden Gleichung (29-5) auf der Grundlage des Sensorsignals (G_y – G_ydr) des Querbeschleunigungssensors 14 und des Sensorsignals (R – R_dr) des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20, die durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 1032 korrigiert sind, und der Fahrzeuggeschwindigkeit V_so, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022 geschätzt wurde. Der Quergeschwindigkeitsbeobachter 1034 integriert die berechnete Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit und berechnet einen Schätzwert der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit.
Nachfolgend wird eine Methode zur Schätzung der Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 beschrieben.
In 30A ist zunächst die Beziehung zwischen einer Abweichung E, zwischen der Ableitungsgröße der durch den Quergeschwindigkeitsbeobachter berechneten Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit und der Ableitungsgröße der anhand von Bewegungsgleichungen berechneten Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, und der Fahrzeuggeschwindigkeit U für einen Fall gezeigt, bei dem ein Nullpunktdriftfehler auf die Daten der Querwinkelgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Fahrens auf einer gebirgigen Kreisstraße oder Straße einwirkte. Hierbei wird durch den Quergeschwindigkeitsbeobachter eine Schätzungsberechnung ausgeführt, wobei der Nullpunktdriftfehler der Gierwinkelgeschwindigkeit bereits bekannt ist. Ferner wird die Abweichung zwischen der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit des Quergeschwindigkeitsbeobachters und der Ableitungsgröße der anhand Bewegungsgleichungen ermittelten Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit gemäß der nachfolgenden Gleichung (128) berechnet.
[Formel 78]

E = dV – dV_m (128) wobei dV_m = G_y – R·U – gcosθsinϕ

dV bezeichnet die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die durch den Quergeschwindigkeitsbeobachter 1034 (ein intern berechneter Wert des Schätzalgorithmus) berechnet wird, und dV_m bezeichnet die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen berechnet ist. G_y bezeichnet den durch den Querbeschleunigungssensor 14 erfassten Wert, und R den durch den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 erfassten Wert. U bezeichnet die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit, g die Erdbeschleunigung, θ den geschätzten Wert des Nickwinkels, und Φ den geschätzten Wert des Rollwinkels.
Die charakteristische Eigenschaft der Abweichung E_Rdr zwischen der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit des Quergeschwindigkeitsbeobachters, und der Ableitungsgröße der anhand von Bewegungsgleichungen berechneten Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit im Hinblick auf die ausgeübte Driftsensorgröße bzw. Sensordriftgröße R_dr der Gierwinkelgeschwindigkeit ist durch die nachfolgende Gleichung (129) ausgedrückt.
[Formel 79]

E_Rdr = R_dr·U (129)

In der vorstehend erwähnten 30A ist die durch die vorstehende Gleichung (129) ausgedrückte Charakteristik durch die schwarze durchgezogene Linie veranschaulicht. Aus der vorstehend angesprochenen 30A ist erkennbar, dass trotz Überlagerung von Störungen (noise) auf dem Wert der Abweichung E dennoch eine Charakteristik erzielt wird, die entlang der vorstehenden Gleichung (129) verläuft, was ausdrückt, dass die Abweichung E proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit U ist.
Weiterhin ist in 30B die Beziehung zwischen der Abweichung F, zwischen der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit des Quergeschwindigkeitsbeobachters und der Ableitungsgröße der anhand von Bewegungsgleichungen berechneten Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, und der Fahrzeuggeschwindigkeit U gezeigt, wenn ein Nullpunktdriftfehler auf die Querbeschleunigung zum Zeitpunkt des Fahrens auf einer gebirgigen Kreisstraße oder kurvigen Straße ausgeübt wurde.
Die Charakteristik der Abweichung E_Gydr zwischen der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit des Quergeschwindigkeitsbeobachters und der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit gemäß Bewegungsgleichungen im Hinblick auf die ausgeübte Sensordriftgröße G_ydr der Querbeschleunigung ist durch die nachfolgende Gleichung (130) ausgedrückt.
[Formel 80]

E_Gydr = –G_ydr (130)

In der vorstehend genannten 30B ist die durch die vorstehende Gleichung (130) ausgedrückte Charakteristik durch eine schwarze durchgezogene Linie veranschaulicht. Anhand 30B ist verständlich, dass trotz Überlagerung von Störungen bzw. Rauschen (noise) auf der Abweichung E eine Charakteristik erhalten wird, die entlang der vorstehenden Gleichung (130) verläuft, was bedeutet, dass die Abweichung E nicht von der Fahrzeuggeschwindigkeit U abhängt.
Aufgrund der Beziehung zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit U und der Abweichung E nach der Störungsbeseitigung bzw. Rauschunterdrückung kann überlegt werden, dass der Driftfehler des Querbeschleunigungssensors, dessen Auswirkungen auf die Abweichung E nicht von der Fahrzeuggeschwindigkeit U abhängt, und die Driftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors, dessen Auswirkungen auf die Abweichung E proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit U sind, getrennt werden können, indem die Störungskomponente der Abweichung E beseitigt wird (der Abschnitt (intercept) der Fahrzeuggeschwindigkeit 0 entspricht –G_ydr und die Steigung entspricht R_dr).
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden daher die Sensordriftgrößen gemäß der nachfolgenden Beschreibung geschätzt.
Unter der Annahme, dass die gleichförmigen Driftfehler G_ydr, R_dr den Sensorsignalen G_y, R des Querbeschleunigungssensors 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 überlagert sind, wird als erstes die Bewegungsgleichung der Lateralrichtung bzw. Seitenrichtung durch die vorstehend angegebenen Gleichung (33) ausgedrückt. Ferner wird die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die anhand der Bewegungsgleichungen erhalten ist, durch die vorstehende Gleichung (41) ausgedrückt.
Wenn angenommen wird, dass die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit auf der linken Seite der vorstehenden Gleichung (33) mit dV übereinstimmt, d. h. mit einem intern berechneten Wert des Beobachters, wird die nachfolgende Gleichung (131) erhalten.
[Formel 81]

dV = dV_m – G_ydr + R_drU (131)

Aus der vorstehenden Gleichung (131) lässt sich weiterhin die folgende Gleichung (132) gewinnen. [Formel 82]
wobei D = ⌊–G_ydrmax U·R_drmax⌋ (133) E = dV – dV_m = dV + R·U + gcosθsinϕ – G_y (134)
Es ist anzumerken, dass G_ydrmax, R_drmax die oberen Grenzwerte der Sensordriftbeträge oder Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors 14 bzw. des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 beschreiben. Hierbei benutzen, mit dem Ziel der Störungsunterdrückung bzw. Rauschentfernung, die jeweiligen Werte (Sensorwerte, geschätzte Werte bzw. Schätzwerte) in der Gleichung (132) Durchschnittswerte einer gleichförmigen Zeitsektion bzw. mit gleichförmiger Zeitgabe.
Durch Lösen der vorstehenden Gleichung (132) kann die nachfolgende Gleichung (135) abgeleitet werden, und es können in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (135) die Driftfehler geschätzt werden. [Formel 83]
Hierbei ist D⁺ die pseudo-inverse Matrix der Matrix D. Zur Erzielung einer Stabilisierung der Berechnung und zur Unterdrückung einer Vergrößerung der Lagewinkel-Schätzwerte werden hierbei im Hinblick auf die Ergebnisse der Berechnung gemäß der vorstehenden Gleichung (135) die Sensordriftgrößen geglättet, wie es in der folgenden Gleichung (136) und Gleichung (137) gezeigt ist, wozu die vorhergehenden Werte und die Lagewinkel-Schätzwerte eingesetzt werden. [Formel 84]
Hierbei bezeichnen G_ydr tilde, R_dr tilde Schätzwerte der Sensordriftgrößen nach der Glättung, und λ einen Vergessensfaktor. Hierbei ist es ausreichend, den geschätzten Wert (Schätzwert) Φ des Rollwinkels durch ein Verfahren gleichartig wie beim ersten Ausführungsbeispiel zu schätzen.
Wie durch die vorstehende Gleichung (136) und Gleichung (137) gezeigt ist, werden, wenn die Lernwerte der Sensordriftgrößen der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit aktualisiert werden, die Lernwerte der Sensordriftgrößen lediglich dann aktualisiert, wenn die Sensordriftgrößen in einer Richtung aktualisiert werden, die zu einer Verringerung der Absolutwerte der geschätzten Werte der Lagewinkel führt.
Die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1036 berechnet die Ableitungsgröße bzw. den Ableitungsbetrag der Quergeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (41) unter Verwendung der durch den Querbeschleunigungssensor 14 erfassten Querbeschleunigung G_y, der durch den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 erfassten Gierwinkelgeschwindigkeit R, und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022 geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit V_so. Es ist anzumerken, dass es genügt, den geschätzten Wert Φ des Rollwinkels und den geschätzten Wert θ des Nickwinkels in der vorstehenden Gleichung (41) mittels eines Verfahrens gleichartig wie beim vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel zu schätzen.
In Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (135) schätzt die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038 die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 auf der Grundlage der Ableitungsbeträge bzw. Ableitungsgrößen der durch den Quergeschwindigkeitsbeobachter 1034 berechneten Quergeschwindigkeit, der Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1036, und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022 geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit.
Weiterhin werden bei der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038 die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 in Übereinstimmung mit der vorstehenden Gleichung (136) bis Gleichung (137) unter Heranziehung der geschätzten Werte der Sensordriftgrößen aktualisiert, die als Ergebnisse der Berechnung gemäß der vorstehenden Gleichung (135) erhalten wurden.
Bei dem vorstehend beschriebenen zehnten Ausführungsbeispiel kann eine Informationsverarbeitung mittels eines Programms, das einen Computer dazu veranlasst, als die jeweiligen Einrichtungen zu fungieren, d. h. als die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022, die Driftgrößenkorrektureinrichtung 1032, der Quergeschwindigkeitsbeobachter 1034, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1036 und die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038, durch die Quergeschwindigkeits-Schätzverarbeitungsroutine realisiert werden, die in dem Flussbild gemäß 31 gezeigt ist.
In dieser Quergeschwindigkeits-Schätzverarbeitungsroutine werden zunächst in einem Schritt 1050 Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten von dem Querbeschleunigungssensor 14 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 gewonnen, d. h. erhalten. Dann werden in einem Schritt 1052 die jeweils von dem Querbeschleunigungssensor 14 bzw. dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 abgegebenen und in dem vorstehenden Schritt 1050 erhaltenen Sensorsignale unter Verwendung der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und der Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 korrigiert, die einen Berechnungszyklus zuvor in dem nachfolgend beschriebenen Schritt 1058 erhalten wurden.
In einem Schritt 1054 wird dann die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Radgeschwindigkeiten bzw. Raddrehzahlen der jeweiligen Räder geschätzt. In einem Schritt 1056 wird die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, die zur Schätzung der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit berechnet wurde, in der vorstehend beschriebenen Weise unter Verwendung der Sensorsignale, die jeweils von dem Querbeschleunigungssensor 14 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 abgegeben und in dem vorstehend beschriebenen Schritt 1052 korrigiert wurden, und der in dem vorstehenden Schritt 1054 geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.
In einem Schritt 1058 werden dann die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 unter Heranziehung der in dem Schritt 1056 berechneten Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, berechnet anhand der Bewegungsgleichungen, und der in dem vorstehenden Schritt 1054 geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit geschätzt.
Im nächsten Schritt 1060 werden die geschätzten Werte der jeweiligen Sensordriftgrößen unter Benutzung der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und der Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20, die in dem vorhergehenden Schritt 1058 geschätzt wurden, aktualisiert, jedoch nur dann, wenn die Absolutwerte der Lagewinkel-Schätzwerte durch das Aktualisieren klein werden.
Im nächsten Schritt 1062 wird die Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit durch Integrieren der in dem vorstehenden Schritt 1056 berechneten Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit geschätzt, und es kehrt die Routine zu dem obigen Schritt 1050 zurück.
Wie vorstehend beschrieben, können gemäß der sich auf das zehnte Ausführungsbeispiel beziehenden Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung die Driftgrößen der Sensoren, die die Querbeschleunigung bzw. die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, stabil unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden, indem die Sensordriftgrößen der Sensoren, die jeweils die Querbeschleunigung und die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, unter Benutzung der Beziehung zwischen der Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit, die zur Schätzung der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit berechnet werden, und der Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten wird, geschätzt werden.
Ferner können die Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors exakt geschätzt werden, indem Aufmerksamkeit auf den Punkt bzw. Aspekt gerichtet wird, dass der Beitrag des Driftfehlers der Querbeschleunigung zu der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit ohne Relation bzw. unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, wohingegen der Beitrag des Driftfehlers der Gierwinkelgeschwindigkeit zu der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit in Proportion zu der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. proportional hierzu groß wird, und indem die Beziehung zwischen der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit und dem Driftfehler je Fahrzeuggeschwindigkeitsregion angeordnet bzw. in Fahrzeugsgeschwindigkeitsregionen unterteilt wird.
Nachfolgend wird ein elftes Ausführungsbeispiel beschrieben. Da der Aufbau einer Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel ähnlich wie bei dem zehnten Ausführungsbeispiel strukturiert ist, werden die gleichen Bezugszahlen benutzt und es entfällt deren Beschreibung.
In dem elften Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem zehnten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen der Aspekt, dass die Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors auf der Basis einer gewichteten relationalen Gleichung bzw. Beziehung je Fahrzeuggeschwindigkeitsregion geschätzt werden.
Die Grundlagen der Schätzung der Sensordriftgrößen bei dem elften Ausführungsbeispiel werden nun beschrieben.
Zur Beseitigung von Störungen in der Abweichung E der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit und zum Ausdrücken der Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abweichung der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit wird ein Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich jeweils in gleichförmige Fahrzeuggeschwindigkeit U₀ bzw. in gleichförmige Fahrzeuggeschwindigkeitsabschnitte unterteilt und es werden mehrere Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen festgelegt. Jedes Mal, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten und die Abweichung E der Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit erhalten werden, wird die nachfolgende Verarbeitung unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten und der Abweichung E der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit ausgeführt.
Zunächst wird für jede Fahrzeuggeschwindigkeitsregion ein Durchschnittswert bzw. mittlerer Wert der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten und ein Durchschnittswert bzw. mittlerer Wert der Abweichung E der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit für jeweils eine gleichförmige Zeit von T₀ Minuten, für die die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Fahrzeuggeschwindigkeitsregion enthalten ist bzw. liegt, auf anfängliche (initiale) Werte gesetzt.
Dann wird für eine Fahrzeuggeschwindigkeitsregion, die eine erhaltene Fahrzeuggeschwindigkeit enthält, wenn anfängliche Werte gesetzt bzw. festgelegt sind, eine Glättungsberechnung in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (138) und der Gleichung (139) für jede Abtast- bzw. Probenzeit bzw. einen jeweiligen Zeitabschnitt τ ausgeführt.
[Formel 85]

U_m(i) = λ_m·U_m(i – 1) + (1 – λ_m)·U(i) (138)
E_m(i) = λ_m·E_m(i – 1) + (1 – λ_m)·E(i) (139)

Hierbei bezeichnet λ_m einen Vergessensfaktor.
Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit ändert und die erhaltene Fahrzeuggeschwindigkeit in einer anderen Fahrzeuggeschwindigkeitsregion enthalten ist oder liegt, wird für die Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen, in denen die erhaltene Fahrzeuggeschwindigkeit nicht enthalten ist, keine Glättungsberechnung gemäß den vorstehenden Gleichungen (138), (139) ausgeführt.
Hierbei sind die Ergebnisse der vorstehend angesprochenen anfänglichen Wertfestlegung und Glättungsberechnung in 32A und 32B gezeigt. In den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten und der Abweichung E der Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit, die anhand der Fahrtdaten erhalten werden, erfüllen die Nummern bzw. Anzahl von Daten der Fahrzeuggeschwindigkeitsregion, die kleiner als oder gleich groß wie U₀ ist, und der Fahrzeuggeschwindigkeitsregion, die größer als oder gleich 3U₀ ist, nicht die T₀/τ Punkte (die Nummer bzw. Anzahl von Datenpunkten der gleichförmigen Zeit T₀ Minuten) und sind daher nicht dargestellt. Daten der anderen Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen mit Ausnahme der obigen sind auf der charakteristischen Linie bzw. Kennlinie (der durchgezogenen schwarzen Linie) des aufgebrachten bzw. einwirkenden Driftwerts positioniert. Anhand der Daten nach der Glättungsberechnung kann erwartet werden, dass die Sensordriftgrößen des Giergeschwindigkeitssensors bzw. Gierwinkelgeschwindigkeitssensors und des Querbeschleunigungssensors exakt geschätzt werden.
Im Weiteren wird eine Methode zur Schätzung der Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors beschrieben, wobei in den Algorithmen, die die vorstehende anfängliche Wertfestlegung bzw. Initialwertfestlegung und die Glättungsberechnung ausführen, die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abweichung E der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit nach der Glättung, die in dem vorstehenden zehnten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, widergespiegelt ist.
Eine Verbesserung der Genauigkeit, die der Anzahl von Datenpunkten entspricht, kann für die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abweichung E der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit nach der Glättung erwartet werden. Wenn andererseits Änderungen in den Sensordriftgrößen über die Zeit hinweg betrachtet werden, ist eine Verschlechterung der Genauigkeit über die Zeit hinweg für die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abweichung E der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit nach der Glättung zu befürchten. Daher werden zunächst die Gewichtsfunktionen definiert, die durch die folgenden Gleichungen (140) bis (143) ausgedrückt sind, und die sich für jede Fahrzeuggeschwindigkeitsregion in Übereinstimmung mit der Anzahl von Daten bzw. der Dauer oder Häufigkeit, vergrößern, zu denen oder mit der sich die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Fahrzeuggeschwindigkeitsregion befindet, und die sich in Übereinstimmung mit der verstrichenen Zeit verringern, die seit dem Austreten der erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Fahrzeuggeschwindigkeitsregion verstrichen ist. Hierbei ist ein Fall beschrieben, bei dem der Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich von 0 bis 4U₀ in vier Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen unterteilt ist. [Formel 86]
Aufgrund der jeweiligen Gewichtsfunktionen der vorstehenden Gleichungen (140) bis (143) wird die Gewichtung umso größer, je größer die Zeitanzahl bzw. Häufigkeit ist, mit der die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit in der entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeitsregion enthalten ist, und es wird die Gewichtung umso kleiner, je größer die Anzahl von Zeiten bzw. die Häufigkeit ist, mit der die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit nicht in der entsprechenden Fahrzeugsgeschwindigkeitsregion enthalten ist.
Es ist anzumerken, dass die gemäß den vorstehenden Gleichungen (140) bis (143) berechneten Gewichtsfunktionen durch [0, 1] begrenzt sind (begrenzt bzw. beschränkt auf 0, wenn kleiner als oder gleich 0, und begrenzt oder beschränkt auf 1, wenn 1 übersteigend). Ferner enthalten die Glättungsberechnungen gemäß den vorstehenden Gleichungen (138) und (139) auch Zustände, in denen die Anzahl von Datenpunkten gering ist, und können durch die folgenden Gleichungen (144) bis (152) beschrieben werden. [Formel 87]
Hierbei ist k = 1, 2, 3, 4.
Nachfolgend wird die Beziehung zwischen U_k(i) und E_k(i), die die gemäß den vorstehenden Gleichungen (140) bis (143) berechneten Gewichtsfunktionen berücksichtigt, in Form einer Matrix wie gemäß der folgenden Gleichung (153) zusammen mit der Beziehung der Gleichung (132) ausgedrückt, die anhand des vorstehenden zehnten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde. Es ist anzumerken, dass die nachfolgende Gleichung (153) als Matrix einen relationalen Ausdruck ausdrückt, der je Fahrzeuggeschwindigkeitsregion gewichtet ist, und der die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit, den Sensordriftgrößen und der Abweichung des Ableitungsbetrags bzw. der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit ausdrückt. [Formel 88]
wobei
Es ist anzumerken, dass W_k tilde eine Gewichtsfunktion ist, die zum Wählen von Daten bzw. Werten von Bedingungen, für die eine Beeinträchtigung der Genauigkeit von Belang ist, korrigiert ist, die etwa einer Situation, bei der die Anzahl von Datenpunkten unzureichend ist oder dergleichen, und die durch die folgende Gleichung (156) ausgedrückt ist. Es ist weiter anzumerken, dass sowohl hier als auch in der vorstehenden und nachfolgenden Text, der einem Gleichungsausdruck beigefügte Ausdruck „tilde” als gleichwertiger Ersatz für den eigentlich gemeinten Gleichungsausdruck ist, oberhalb dessen eine Schlangenlinie angeordnet ist, wie dies in den Gleichungen direkt wiedergegeben ist. [Formel 89]
Durch Lösen der vorstehenden Gleichung (153) kann die nachfolgende Gleichung (157) abgeleitet bzw. gewonnen werden, und es kann die Winkelsensordriftgröße in Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung (157) geschätzt werden. [Formel 90]
Es ist anzumerken, dass hier mit dem Ziel der Stabilisierung der Berechnung und der Unterdrückung einer Vergrößerung der Lagewinkel-Schätzwerte mit Bezug zu den Berechnungsergebnissen gemäß der vorstehenden Gleichung (157) die Sensordriftgrößen in Übereinstimmung mit den nachfolgenden Gleichungen (158), (159) geglättet werden, indem die Lagewinkel-Schätzwerte und die Werte des vorhergehenden Zeitpunkt bzw. vorhergehenden Zyklus verwendet werden. [Formel 91]
Hierbei sind G_ydr tilde, R_dr tilde Schätzwerte von Sensordriftgrößen nach der Glättung, und λ bezeichnet einen Vergessensfaktor. Es ist ausreichend, den geschätzten Wert Φ des Rollwinkels mittels einer Methode gleichartig wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel zu schätzen.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038 berechnet eine Gewichtsfunktion für jede Fahrzeuggeschwindigkeitsregion in Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (140) bis (143) auf der Grundlage der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022 geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit.
Weiterhin berechnet die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038 die Abweichung zwischen der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, berechnet durch den Quergeschwindigkeitsbeobachter 1034, und der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1036. Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038 führt eine Glättungsberechnung im Hinblick auf jede Abweichung der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit für jede Fahrzeugregion in Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (144) bis (152) durch.
Ferner korrigiert die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038 die Gewichtsfunktionen der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen, wie dies in der vorstehenden Gleichung (156) veranschaulicht ist, und gewinnt einen relationalen Ausdruck, der per Fahrzeuggeschwindigkeitsregion gewichtet ist, und der die Beziehung zwischen der Abweichung der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Giergeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit und den Sensordriftbeträgen bzw. Sensordriftgrößen, wie dies in der vorstehenden Gleichung (157) veranschaulicht ist, ausdrückt. In Übereinstimmung mit der abgeleiteten bzw. gewonnenen vorstehenden Gleichung (157) schätzt die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038 die jeweiligen Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20.
In dem vorstehend beschriebenen elften Ausführungsbeispiel kann eine Informationsverarbeitung mittels eines Programms, das einen Computer veranlasst, als die jeweiligen Einrichtungen zu fungieren, das heißt als Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022, Driftgrößenkorrektureinrichtung 1032, Quergeschwindigkeitsbeobachter 1034, Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1036 und Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1038, mittels der Quergeschwindigkeitsschätzbearbeitungsroutine realisiert werden, die in dem Ablaufdiagramm gemäß 33 dargestellt ist. Diese Quergeschwindigkeitsschätzbearbeitungsroutine wird im Folgenden beschrieben. Es ist anzumerken, dass Prozesse bzw. Arbeitsschritte, die gleichartig sind wie bei dem zehnten Ausführungsbeispiel, mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind und nicht nochmals beschrieben werden.
Zunächst werden im Schritt 1050 Sensorsignale von dem Querbeschleunigungssensor 14 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 gewonnen, die den jeweiligen erfassten Werten entsprechen. Im Schritt 1052 werden die Sensorsignale, die von dem Querbeschleunigungssensor 14 beziehungsweise dem Giergeschwindigkeitssensor 20 abgegeben und in dem vorstehenden Schritt 1050 gewonnen wurden, unter Verwendung der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und der Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 korrigiert, die einen Berechnungszyklus zuvor bzw. früher in dem nachstehend beschriebenen Schritt 1056 erhalten wurden.
Im Schritt 1054 wird dann die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Raddrehzahlen der jeweiligen Räder geschätzt. In Schritt 1056 wird die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Giergeschwindigkeit, die zur Schätzung der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit berechnet wurde, unter Verwendung der Sensorsignale, die jeweils von dem Querbeschleunigungssensor 14 und dem Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 abgegeben und in dem vorgenannten Schritt 1052 korrigiert wurden, und der in dem vorgenannten Schritt 1054 geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet. Im nachfolgenden Schritt 1050 wird eine Gewichtsfunktion je bzw. für jede Fahrzeuggeschwindigkeitsregion auf der Grundlage der in den vorgenannten Schritt 1054 geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.
Im Schritt 1052 werden die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Abweichung der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit jeweils je Fahrzeuggeschwindigkeitsregion geglättet.
Im Schritt 1054 wird dann ein relationaler Ausdruck bzw. eine Bedingung, der bzw. die je bzw. für jede Fahrzeuggeschwindigkeitsregion gewichtet ist, unter Verwendung der in dem vorgenannten Schritt 1050 berechneten Gewichtsfunktion je Fahrzeuggeschwindigkeitsregion, und der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie der Abweichung der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit je Fahrzeuggeschwindigkeitsregion, die in dem vorgenannten Schritt 1052 geglättet wurden, gewonnen bzw. erstellt.
In einem nächsten Schritt 1156 werden die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 in Übereinstimmung mit dem in dem vorgenannten Schritt 1054 gebildeten relationalen Ausdruck geschätzt.
Im nächsten Schritt 1060 werden die geschätzten Werte der Sensordriftgrößen unter Verwendung der Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und der Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20, die im vorgenannten Schritt 1058 geschätzt wurden, für die jeweiligen Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensor 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 aktualisiert, und zwar lediglich dann, wenn die Absolutwerte der Lagewinkel-Schätzwerte durch das Aktualisieren klein bzw. kleiner werden.
Im nächsten Schritt 1062 wird die Quergeschwindigkeit durch Integrieren der Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit, berechnet im vorgenannten Schritt 1056, geschätzt und es kehrt die Routine zu dem vorgenannten Schritt 1050 zurück.
Nachfolgend werden Schätzergebnisse von Lagewinkeln beschrieben, die erhalten werden, wenn die Sensordriftgrößen-Schätzmethode gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eingesetzt wird. Wenn ein Driftfehler auf das Sensorsignal des Querbeschleunigungssensors ausgeübt wird oder einwirkt, werden Lagewinkel-Schätzergebnisse erhalten, wie sie in den 34A, 34B dargestellt sind, und es werden zu diesem Zeitpunkt Schätzergebnisse für die Sensordriftgrößen erzielt, wie sie beispielsweise in 35 dargestellt sind. Hierbei wird die Technik bzw. Methode des vorstehend genannten ersten Ausführungsbeispiels im Hinblick auf die jeweiligen Sensordriftbeträge oder Sensordriftgrößen des Vertikalbeschleunigungssensors, des Längsbeschleunigungssensors und des Rollwinkelgeschwindigkeitssensors eingesetzt. Es ist verständlich, dass die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors in Übereinstimmung mit den Sensordriftgrößenschätzverfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel geschätzt werden kann.
Wenn ferner ein Driftfehler auf das Sensorsignal des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors einwirkt oder ausgeübt wird, werden Lagewinkel-Schätzergebnisse erhalten, wie sie etwa in den 36A, 36B dargestellt sind und es werden zu diesem Zeitpunkt Schätzergebnisse von Sensordriftgrößen erzielt, wie sie etwa in 37 dargestellt sind.
Wenn das Sensordriftgrößen-Schätzverfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel benutzt wird, kann verständlicher Weise eine geeignete Schätzung auch im Hinblick auf die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors ausgeführt werden.
In Übereinstimmung mit der sich auf das elfte Ausführungsbeispiel beziehenden Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung können, wie zuvor beschrieben, die Sensordriftgrößen der Sensoren, die jeweils die Querbeschleunigung bzw. die Gierwinkelgeschwindigkeit erfassen, unter Verwendung eines relationalen Ausdrucks, der für jede von deren Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen gewichtet ist und der die Beziehung zwischen der Abweichung der Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Sensordriftgröße ausdrückt, genau geschätzt werden.
Ferner kann die Schätzgenauigkeit der Sensordriftgrößen verbessert werden, indem eine Gewichtsfunktion je Fahrzeuggeschwindigkeitsregion in Abhängigkeit davon berechnet wird, ob eine erhaltene Fahrzeuggeschwindigkeit enthalten ist oder nicht.
Bei dem vorstehend beschriebenen zehnten Ausführungsbeispiel und elften Ausführungsbeispiel sind als Beispiel Fälle beschrieben, bei denen ein intern berechneter Wert des Quergeschwindigkeitsbeobachters als abgeleitete Größe bzw. Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit verwendet wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Ein Wert, der durch Multiplizieren der Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Ableitungsgröße des Schlupfwinkels, der in einem Schlupfwinkel-Schätzalgorithmus berechnet ist, oder ein Wert, der durch Multiplizieren der Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Wert berechnet ist, der durch Differenzieren des Schlupfwinkel-Schätzwerts erhalten ist, kann als die Ableitungsgröße Fahrzeuggeschwindigkeit benutzt werden.
Im Folgenden wird ein zwölftes Ausführungsbeispiel beschrieben. Hierbei sind Abschnitte, die gleichartig wie beim ersten Ausführungsbeispiel und beim zehnten Ausführungsbeispiel aufgebaut sind, mit den gleichen Bezugszahlen versehen und werden nicht nochmals beschrieben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung auf eine Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung angewendet, die einen Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel schätzt.
In dem zwölften Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem elften Ausführungsbeispiel im Wesentlichen der Aspekt, dass der Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel geschätzt wird.
Wie in 38 dargestellt ist, weist eine mit dem zwölften Ausführungsbeispiel zusammenhängende Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung 1210 den Querbeschleunigungssensor 14, den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 und die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022 auf.
Der Querbeschleunigungssensor 14 und der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 sind mit der Driftgrößenkorrektureinrichtung 1032 verbunden. Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 1032 ist mit einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1238 verbunden.
Die Driftgrößenkorrektureinrichtung 32 bzw. 1032 und die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022 sind mit einem Schlupfwinkelbeobachter bzw. Schlupfwinkelmonitor 1234 verbunden, der den Fahrzeugkörper-Schlupfwinkel schätzt. Der Querbeschleunigungssensor 14, der Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20, die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 22 und der Schlupfwinkelbeobachter 1034 sind mit einer Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1236 verbunden, die die Ableitungsgröße oder den abgeleiteten Wert des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung, berechnet.
Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022, der Schlupfwinkelbeobachter 1234 und die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1236 sind mit der Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1238 verbunden, die die jeweiligen Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 schätzt.
Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022, die Driftgrößenkorrektur 1032, der Schlupfwinkelbeobachter 1234, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1236 und die Driftgrößenschätzeinrichtung 1238 können durch einen oder mehrere Computer oder durch eine oder mehrere elektronische Schaltungen gebildet sein, die die Funktionen der jeweiligen Einrichtungen implementieren.
Der Schlupfwinkelbeobachter 1234 berechnet die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit in Übereinstimmung mit einer Gleichung, die gleichartig ist, wie die Gleichung zur Bestimmung der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit in der vorgenannten Gleichung (29-5), auf der Basis des Sensorsignals (G_y – G_ydr) des Gierbeschleunigungssensors 14 und des Sensorsignals (R – R_dr) des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20, die durch die Driftgrößenkorrektureinrichtung 1032 korrigiert wurden, und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022 geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit V_so. Der Schlupfwinkelbeobachter 1234 dividiert die berechnete Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit durch die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit und berechnet die Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels. Der Schlupfwinkelbeobachter 1234 integriert die berechnete Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels und berechnet einen geschätzten Wert des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels.
Nachfolgend werden die Grundlagen des Schätzens der Sensordriftbeträge bzw. Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 beschrieben. Zunächst wird die Abweichung E zwischen der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels des Schlupfwinkelbeobachters und der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels gemäß Bewegungsgleichungen durch die nachfolgende Gleichung (160) berechnet.
[Formel 92]

E = dβ – dβ_m (160) wobei

Hierbei bezeichnet dβ die Ableitungsgröße bzw. den abgeleiteten Wert des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels, berechnet durch den Schlupfwinkelbeobachter 1234 (ein intern berechneter Wert des Schlupfwinkel-Schätzalgorithmus), und dβ_m die Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels, berechnet mittels Bewegungsgleichungen. G_y ist der durch den Querbeschleunigungssensor 14 erfasste Wert, und R ist der durch den Winkelgeschwindigkeitssensor 20 detektierte Wert. U bezeichnet die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit, g die Gravitationsbeschleunigung bzw. Erdbeschleunigung, θ den geschätzten Wert des Nickwinkels und Φ den geschätzten Wert des Rollwinkels.
Die Charakteristik der Abweichung E_Rdr zwischen der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels, berechnet durch den Schlupfwinkelbeobachter, und der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels, berechnet anhand der Bewegungsgleichungen, mit Bezug zu der einwirkenden bzw. ausgeübten Drift R_dr der Gierwinkelgeschwindigkeit ist durch die nachfolgende Gleichung (161) ausgehend von der vorstehenden Gleichung (129) ausgedrückt.
[Formel 93]

E_dr = R_dr (161)

Die Charakteristik oder Kennlinie der Abweichung E_Gydr zwischen der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels, berechnet durch den Schlupfwinkelbeobachter, und der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels, berechnet anhand der Bewegungsgleichungen, mit Bezug zu der einwirkenden Drift G_ydr der Querbeschleunigung ist durch die nachfolgende Gleichung (162) ausgedrückt. [Formel 94]
Aufgrund der vorstehenden Gleichung (161), Gleichung (162) lässt sich anhand der Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit U und der Abweichung E nach der Störungsbeseitigung überlegen, dass der Driftfehler des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors, dessen Auswirkungen auf die Abweichung E nicht von der Fahrzeuggeschwindigkeit U abhängen, und der Driftfehler des Querbeschleunigungssensors, dessen Auswirkungen auf die Abweichung E umgekehrt proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit U sind, separiert werden können, indem die Störungskomponente der Abweichung E beseitigt wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden daher die Sensordriftbeträge gemäß der nachfolgenden Beschreibung geschätzt. Unter der Annahme, dass die gleichförmigen Driftfehler G_ydr, R_dr den Sensorsignalen G_y, R des Querbeschleunigungssensors 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 überlagert sind, wird zunächst die Bewegungsgleichung für die laterale Richtung bzw. Querrichtung durch die vorgenannte Gleichung (33) ausgedruckt. Weiterhin wird die Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit, erhalten anhand der Bewegungsgleichungen, durch die vorgenannte Gleichung (41) ausgedrückt.
Unter der Annahme, dass der Wert, der durch Dividieren der Ableitungsgröße der Giergeschwindigkeit auf der linken Seite der vorstehenden Gleichung (33) durch die Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten wird, mit dβ übereinstimmt, der ein intern berechneter Wert des Beobachters ist, wird die nachfolgende Gleichung (163) erhalten. [Formel 95]
Weiterhin lässt sich ausgehend von der vorgenannten Gleichung (163) die folgende Gleichung (164) beschreiben oder gewinnen. [Formel 96]
wobei
Es sei angemerkt, dass G_ydrmax, R_drmax die oberen Grenzwerte der Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors 14 bzw. des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 bezeichnen. Mit dem Ziel der Störungsbeseitigung oder -unterdrückung benutzen hierbei die jeweiligen Werte (Sensorwerte, geschätzte Werte oder Größen) in der vorgenannten Gleichung (164) Durchschnittswerte einer gleichförmigen Zeitsektion bzw. für die gleiche Zeitdauer oder mit gleicher Zeitbasis.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abweichung E der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels nach der Glättung, wie zuvor beschrieben, in den Algorithmen widergespiegelt, die die Anfangswertfestlegung bzw. das Festlegen der anfänglichen Werte oder Initialwerte und eine Glättungsberechnung ausführen, die nachstehend beschrieben werden, und es werden die Sensordriftbeträge des Querbeschleunigungssensors und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors geschätzt.
Zur Beseitigung von Störungen in der Abweichung E der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels und zum Ausdrücken bzw. Wiedergeben der Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abweichung der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels wird ein Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich jeweils in gleichförmige Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. gleiche Fahrzeuggeschwindigkeitsabschnitte U₀ unterteilt und es werden mehrere Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen festgelegt. Jedes Mal, wenn Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten und die Abweichung E der Ableitungsgröße des Schlupfwinkels erhalten werden, wird die nachfolgende Verarbeitung bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten und der Abweichung E der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels ausgeführt.
Zunächst wird der mittlere Wert oder Durchschnittswert der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten und der mittlere Wert oder Durchschnittswert der Abweichung E der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels für jede Fahrzeuggeschwindigkeitsregion mit gleichförmiger Zeit bzw. gleicher Zeitdauer T_o Minuten, in denen die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Fahrzeugsgeschwindigkeitsregion enthalten ist, auf initiale Werte bzw. Anfangswerte gesetzt oder festgelegt.
Für eine Fahrzeuggeschwindigkeitsregion, die eine erhaltene Fahrzeuggeschwindigkeit enthält, wenn die Anfangswerte festgelegt sind, wird eine Glättungsberechnung in Übereinstimmung mit Gleichungen, die gleichartig sind wie die vorher genannten Gleichungen (138), (139), für jede Abtastzeit τ ausgeführt.
Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit ändert und die erhaltene Fahrzeuggeschwindigkeit in einer anderen Fahrzeuggeschwindigkeitsregion enthalten ist, wird hierbei für die Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen, in denen die erhaltene Fahrzeuggeschwindigkeit nicht enthalten ist, die Glättungsberechnung mittels Gleichungen, die gleichartig sind die vorgenannten Gleichungen (138), (139), nicht ausgeführt.
Ferner werden die Gewichtsfunktionen definiert, die durch die vorgenannte Gleichung (140) bis Gleichung (143) ausgedrückt sind und die sich für jede Fahrzeuggeschwindigkeitsregion in Übereinstimmung mit der Anzahl von Daten bzw. Häufigkeit, mit der die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Fahrzeuggeschwindigkeitsregion enthalten ist, vergrößern, und sich in Übereinstimmung mit der verstrichenen Zeit verringern, die seit dem Austreten der erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Fahrzeuggeschwindigkeitsregion verstrichen ist.
Ferner enthält die Glättungsberechnung in Übereinstimmung mit Gleichungen, die gleichartig sind wie die vorstehenden Gleichungen (138), (139), auch Zustände, in denen die Nummer bzw. Anzahl von Datenpunkten klein ist, und kann durch Gleichungen beschrieben werden, die gleichartig sind wie die vorgenannten Gleichungen (144) bis (152).
Als nächstes wird die Beziehung zwischen U_k(i) und E_k(i), die die gemäß den vorgenannten Gleichungen (140) bis (143) berechneten Gewichtsfunktionen berücksichtigen, als eine Matrix, wie gemäß der nachfolgenden Gleichung (167), zusammen mit den vorstehend beschriebenen Beziehung gemäß Gleichung (164), ausgedrückt. Die folgende Gleichung (167) drückt hierbei in Form einer Matrix einen relationalen Ausdruck aus, der je Fahrzeuggeschwindigkeitsregion gewichtet ist und der die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit, den Sensordriftgrößen und der Abweichung der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels beschreibt. [Formel 97]
wobei
Es sei angemerkt, dass W_k tilde durch die vorstehende Gleichung (156) ausgedrückt ist.
Durch Lösen der vorgenannten Gleichung (167) kann die folgende Gleichung (170) gewonnen werden, und es werden die Sensordriftgrößen in Übereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung (170) geschätzt. [Formel 98]
Zur Erzielung einer Stabilisierung der Berechnung und zur Unterdrückung einer Zunahme in den Lagewinkel-Schätzwerten im Hinblick auf die Berechnungsergebnisse gemäß der vorgenannten Gleichung (170), wird eine Glättung in Übereinstimmung mit den vorgenannten Gleichungen (158), (159) unter Heranziehung der Lagewinkel-Schätzwerte und der Werte der vorhergehenden Zeit bzw. des vorhergehenden Zyklus ausgeführt. Es ist anzumerken, dass es ausreichend ist, den Schätzwert bzw. geschätzten Wert Φ des Rollwinkels durch eine Methode bzw. ein Verfahren gleichartig wie beim ersten Ausführungsbeispiel zu schätzen.
Die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1236 berechnet die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der vorgenannten Gleichung (41) unter Verwendung der durch den Querbeschleunigungssensor 14 erfassten Querbeschleunigung G_y, der durch den Gierwinkelgeschwindigkeitssensor 20 erfassten Gierwinkelgeschwindigkeit R und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022 geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit V_so, und dividiert die Ableitungsgröße der Fahrzeugkörper-Quergeschwindigkeit durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V_so, und berechnet die Ableitungsgröße bzw. den Ableitungswert des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels. Hierbei ist anzumerken, dass es ausreichend ist, den geschätzten Wert Φ des Rollwinkels und den geschätzten Wert θ des Nickwinkels in der vorstehenden Gleichung (41) mittels einer Methode gleichartig wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel zu schätzen.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1238 berechnet eine Gewichtsfunktion für jede Fahrzeuggeschwindigkeitsregion in Übereinstimmung mit den vorgenannten Gleichungen (140) bis (143) auf der Grundlage der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022 geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1238 berechnet ferner die Abweichung zwischen der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels, berechnet durch den Schlupfwinkelbeobachter 1234, und der Ableitungsgröße des Fahrzeugköper-Schlupfwinkels, berechnet durch die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1236. Die Driftgrößenberechnungseinrichtung 1238 führt eine Glättungsberechnung im Hinblick auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Abweichung der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels für jede Fahrzeuggeschwindigkeitsregion in Übereinstimmung mit Gleichungen aus, die gleichartig sind wie die vorstehenden Gleichungen (144) bis (152).
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1238 korrigiert die Gewichtsfunktionen der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen, wie dies in der vorstehenden Gleichung (156) veranschaulicht ist, und bildet einen relationalen Ausdruck, der je Fahrzeuggeschwindigkeitsregion gewichtet ist und der die Beziehung zwischen der Abweichung der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels und der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Sensordriftgrößen ausdrückt, wie dies in der vorstehenden Gleichung (170) veranschaulicht ist. In Übereinstimmung mit der vorstehend gebildeten oder abgeleiteten Gleichung (170) schätzt die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1238 die jeweiligen Sensordriftgrößen des Querbeschleunigungssensors 14 und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20.
Bei dem vorgenannten zwölften Ausführungsbeispiel kann eine Informationsverarbeitung mittels eines Programms, das einen Computer dazu veranlasst, als die jeweiligen Einrichtungen zu funktionieren, d. h. als die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung 1022, die Driftgrößenkorrektureinrichtung 1032, den Schlupfwinkelbeobachter 1234, die Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung 1236 und die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 1238, durch Prozesse realisiert bzw. implementiert sein, die ähnlich oder gleichartig sind wie die Quergeschwindigkeits-Schätzverarbeitungsroutine, die in dem Ablaufdiagramm gemäß 33 dargestellt ist.
Wie vorstehend beschrieben, können in Übereinstimmung mit der Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel die Driftgrößen der Sensoren, die jeweils die Querbeschleunigung bzw. die Gierwinkelgeschwindigkeit detektieren, stabil und unabhängig von dem Zustand der Fahrzeugbewegung geschätzt werden, indem die Sensordriftgrößen der Sensoren, die jeweils die Querbeschleunigung bzw. die Gierwinkelgeschwindigkeit detektieren, unter Verwendung der Beziehung zwischen der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels, der zur Schätzung des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels berechnet wurde, und der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels, die anhand der Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten wurden, geschätzt werden.
Ferner können die Sensordriftgrößen der Sensoren, die jeweils die Querbeschleunigung bzw. die Gierwinkelgeschwindigkeit detektieren, exakt unter Heranziehung eines relationalen Ausdrucks geschätzt werden, der für jede aus der Mehrzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen gewichtet ist und der die Beziehung zwischen der Abweichung der Ableitungsgrößen des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Sensordriftbeträge beschreibt.
Weiterhin können die Sensordriftbeträge des Querbeschleunigungssensors und des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors akkurat unter Fokussierung auf den Punkt bzw. Aspekt geschätzt werden, dass der Beitrag des Driftfehlers der Gierwinkelgeschwindigkeit zu der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels nicht in Beziehung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit steht bzw. unabhängig von dieser ist, wohingegen der Beitrag des Driftfehlers der Querbeschleunigung zu der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels umgekehrt proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und indem die Beziehung zwischen der Ableitungsgröße des Fahrzeugkörper-Schlupfwinkels und dem Driftfehler per bzw. je Fahrzeuggeschwindigkeitsregion arrangiert bzw. zugeordnet wird.
Es sei angemerkt, dass die vorstehend beschriebenen zehnten bis zwölften Ausführungsbeispiele als Beispiele Fälle beschreiben, in denen die Fahrzeuggeschwindigkeit anhand der jeweiligen Radgeschwindigkeiten bzw. Raddrehzahlen geschätzt wird, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, und es kann die Fahrzeuggeschwindigkeit auch unter Verwendung eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors detektiert werden.
Nachfolgend wird ein dreizehntes Ausführungsbeispiel beschrieben. Da der Aufbau einer mit dem dreizehnten Ausführungsbeispiel zusammenhängenden Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung ein ähnlicher bzw. gleichartiger Aufbau wie bei dem neunten Ausführungsbeispiel ist, ist anzumerken, dass die gleichen Bezugszahlen zugeordnet sind und deren Beschreibung entfällt.
In dem dreizehnten Ausführungsbeispiel ist gegenüber dem neunten Ausführungsbeispiel hauptsächlich der Aspekt unterschiedlich, dass die Sensordriftgrößen aktualisiert werden, indem die Lerngeschwindigkeit in einem Fall, in dem die Sensordriftgrößen in einer Richtung, in der die Absolutwerte des geschätzten Rollwinkels und Nickwinkels klein werden, und in einem Fall umgeschaltet werden, indem die Sensordriftgrößen in einer Richtung aktualisiert werden, in der die Absolutwerte des geschätzten Rollwinkels und Nickwinkels groß werden.
Die Grundzüge des Schätzens der Sensordriftgrößen werden nun beschrieben.
Bei einem Fahrzustand, bei dem Lagewinkel mit einer langen Zeitdauer auf einer schrägen Straße oder dergleichen ausgegeben bzw. eingenommen werden, ist es wünschenswert, die Anpassungszeit, bis die Ausgangsgrößen der geschätzten Lagewinkelwerte sich allmählich 0 annähern, lang fest gelegt wird. Daher konzentriert sich das vorliegende Ausführungsbeispiel auf den Punkt, dass die Lerngeschwindigkeit der Driftschätzung gesteuert werden kann, indem der Vergessensfaktor bei dem Aktualisieren der Driftbeträge gesetzt bzw. festgelegt wird, und schlägt einen Algorithmus der Lagewinkeladaption vor. Genauer gesagt wird dann, wenn sich die geschätzten Werte der Sensordriftgrößen in einer Richtung der Vergrößerung der Absolutwerte der Lagewinkel ändern, das Lernen nicht abgebrochen (oder fortgesetzt) wird, und ein Vergessensfaktor benutzt wird, der auf einen großen Wert eingestellt ist.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 938 berechnet hierbei den geschätzten Wert G_ydr(i + 1) tilde des Driftfehlers der Querbeschleunigung anhand des geschätzten Werts Φ des Rollwinkels seitens des Lagewinkelbeobachters 24 und des vorhergehenden G_ydr(i) tilde des Driftfehler-Lernwerts sowie des neu berechneten Werts G_ydr, wobei die vorstehende Gleichung (125) durch die folgende Gleichung (171) ersetzt wird. [Formel 99]
Hierbei bezeichnen λ₂, λ₃ Vergessensfaktoren, die zur Glättung der geschätzten Werte eingeführt werden, wobei λ₂ < λ₃ ist. Wie in der vorstehenden Gleichung (171) gezeigt ist, kann, wenn der geschätzte Wert Φ des Rollwinkels positiv ist und wenn der geschätzte Wert G_ydr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, größer ist als der vorhergehende Wert G_ydr(i) tilde, der Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels klein gemacht werden, indem der Driftfehler aktualisiert wird und daher der Driftfehler-Lernwert unter Verwendung des Vergessensfaktors λ₂ aktualisiert wird. Wenn der geschätzte Wert Φ des Rollwinkels negativ ist, kann, falls der geschätzte Wert G_ydr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, kleiner ist als der vorhergehende Wert G_ydr(i) tilde, der Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels klein gemacht werden, indem der Driftfehler aktualisiert wird, und daher der Driftfehler-Lernwert unter Verwendung des Vergessensfaktors λ₂ aktualisiert wird. Wenn der geschätzte Wert Φ des Rollwinkels positiv ist, wird, falls der geschätzte Wert G_ydr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, kleiner ist als der vorhergehende Wert G_ydr(i) tilde, der Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels durch Aktualisieren des Driftfehlers groß, und es wird daher der Driftfehler-Lernwert unter Verwendung des großen Vergessensfaktors λ₃aktualisiert. Wenn der Schätzwert Φ des Rollwinkels negativ ist, wird, falls der geschätzte Wert G_ydr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, größer ist als der vorhergehende Wert G_ydr(i) tilde, der Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels durch Aktualisieren des Driftfehlers groß, und es wird daher der Driftfehler-Lernwert unter Verwendung des großen Vergessensfaktors λ₃ aktualisiert. Es ist anzumerken, dass ein Aktualisieren unter Verwendung des großen Vergessensfaktors dem Verkleinern oder Verringern des Ausmaßes des Effekts des geschätzten Werts des Driftfehlers, der neu berechnet ist, bei dem Aktualisieren des Driftfehlers entspricht.
Weiterhin berechnet die Driftgrößenschätzeinrichtung 938 einen Driftfehler-Schätzwert R_dr(i + 1) tilde der Gierwinkelgeschwindigkeit anhand des Rollwinkel-Schätzwerts Φ seitens des Lagewinkelbeobachters 24 und des vorhergehenden Werts R_dr(i) tilde des Driftfehler-Lernwerts und des neu berechneten Wert R_dr, indem die vorstehende Gleichung (126) durch die nachfolgende Gleichung (172) ersetzt wird. [Formel 100]
Wie in der vorstehenden Gleichung (172) gezeigt ist, kann, wenn der Schätzwert Φ des Rollwinkels positiv ist, und falls der geschätzte Wert R_dr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, kleiner ist als der vorhergehende Wert R_dr(i) tilde, der Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels klein gemacht werden, indem der Driftfehler aktualisiert wird, und es wird daher der Driftfehler-Lernwert unter Verwendung des Vergessensfaktors λ₂ aktualisiert. Wenn der geschätzte Wert Φ des Rollwinkels negativ ist, und falls der geschätzte Wert R_dr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, größer ist als der vorhergehende Wert R_dr(i) tilde, kann der Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels klein gemacht werden, indem der Driftfehler aktualisiert wird, und es wird daher der Driftfehler-Lernwert unter Verwendung des Vergessensfaktors λ₂ aktualisiert. Wenn ferner der Schätzwert Φ des Rollwinkels positiv ist, und falls der geschätzte Wert R_dr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, größer ist als der vorhergehende Wert R_dr(i) tilde, wird der Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels durch das Aktualisieren des Driftfehlers groß, und es wird deshalb der Driftfehler-Lernwert unter Verwendung des großen Vergessensfaktors λ₃ aktualisiert. Wenn der geschätzte Wert Φ des Rollwinkels negativ ist und falls der geschätzte Wert R_dr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, kleiner ist als der vorhergehende Wert R_dr(i) tilde, wird der Absolutwert des geschätzten Werts des Rollwinkels durch das Aktualisieren des Driftfehlers groß, und es wird demzufolge der Driftfehler-Lernwert unter Verwendung des großen Vergessensfaktors λ₃ aktualisiert.
Weiterhin berechnet die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 938 den Driftfehler-Schätzwert G_xdr(i + 1) tilde der Längsbeschleunigung anhand des Nickwinkel-Schätzwerts θ vom Lagewinkelbeobachter 24, und des vorhergehenden Werts G_xdr(i) tilde des Driftfehler-Lernwerts und des neu berechneten Werts G_xdr, wozu die vorstehende Gleichung (127) durch die folgende Gleichung (173) ersetzt wird. [Formel 101]
Wie in der vorstehenden Gleichung (173) gezeigt ist, kann, wenn der geschätzte Wert θ des Nickwinkels positiv ist und wenn der geschätzte Wert G_xdr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, kleiner ist als der vorhergehende Wert G_xdr(i) tilde, der Absolutwert des geschätzten Werts des Nickwinkels klein gemacht werden, indem der Driftfehler aktualisiert wird, und es wird daher der Driftfehler-Lernwert unter Verwendung des Vergessensfaktors λ₂ aktualisiert. Wenn ferner der Schätzwert θ des Nickwinkels negativ ist und falls der geschätzte Wert G_xdr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, größer ist als der vorhergehende Wert G_xdr(i) tilde, kann der Absolutwert des geschätzten Werts des Nickwinkels klein gemacht werden, indem der Driftfehler aktualisiert wird, und es wird daher der Driftfehler-Lernwert unter Verwendung des Vergessensfaktors λ₂ aktualisiert. Wenn der geschätzte Wert θ des Nickwinkels positiv ist, und falls der geschätzte Wert G_xdr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, größer ist als der vorhergehende Wert G_xdr(i) tilde, wird der Absolutwert des geschätzten Werts des Nickwinkels durch das Aktualisieren des Driftfehlers groß, und es wird deshalb der Driftfehler-Lernwert unter Verwendung des großen Vergessensfaktors λ₃ aktualisiert. Wenn der geschätzte Wert θ des Nickwinkels negativ ist, und falls der geschätzte Wert G_xdr des Driftfehlers, der neu berechnet ist, kleiner ist als der vorhergehende Wert G_xdr(i) tilde, wird der Absolutwert des geschätzten Werts des Nickwinkels durch das Aktualisieren des Driftfehler klein, und es wird daher der Driftfehler-Lernwert unter Verwendung des großen Vergessensfaktors λ₃ aktualisiert.
Die Driftgrößen-Schätzeinrichtung 938 aktualisiert die Sensordriftgröße des Längsbeschleunigungssensors 12, die Sensordriftgröße des Querbeschleunigungssensors 14 und die Sensordriftgröße des Gierwinkelgeschwindigkeitssensors 20 in Übereinstimmung mit den vorstehenden Gleichungen (125) bis (127) unter Verwendung der geschätzten Werte der Sensordriftgrößen, die als die Ergebnisse der Berechnung gemäß der vorstehenden Gleichung (73) erhalten sind.
Da die anderen Strukturen und Operationen bzw. Arbeitsvorgänge der Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel gleichartig sind wie bei dem neunten Ausführungsbeispiel, entfällt deren Beschreibung.
Nachfolgend werden Schätzergebnisse bezüglich der Sensordriftgrößen und Schätzergebnisse bezüglich der Lagewinkel bei Verwendung der Sensordriftgrößen-Schätzmethode gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Zur Bestätigung der Effekte der Sensordriftgrößen-Schätzmethode werden hierbei der Rollwinkel und die Sensordriftgrößen zum Zeitpunkt des Reisens bzw. des Fahrens auf einer schrägen Straße in einem Zustand geschätzt, bei dem keine Driftfehler ausgeübt wurden oder einwirkten. In diesem Fall werden Schätzergebnisse erzielt, wie sie in den 39A, 39B dargestellt sind. Es ist erkennbar, dass sowohl der Schätzwert des Rollwinkels als auch die Sensordriftgrößen nahe zu ihren wahren Werten gelangen, und dass die Anpassung für die Stabilisierung der Lagewinkelausgabe sanft arbeitet.
Weiterhin wurden der Rollwinkel und die Sensordriftgrößen beim Fahren oder Bewegen auf einer schrägen bzw. abschüssigen Straße in einem Zustand geschätzt, bei dem ein Driftfehler von 4 Grad/s auf die Gierwinkelgeschwindigkeit ausgeübt wurde. In diesem Fall wurden Schätzergebnisse erzielt, wie sie in 40A und 40B gezeigt sind. Es wurden Rollwinkel-Schätzwerte erreicht, die nahe bei ihren wahren Werten lagen. Auf der anderen Seite waren die Schätzwerte der Sensordriftgröße der Gierwinkelgeschwindigkeit im Vergleich mit den wahren Werten klein, und es wurden stattdessen die geschätzten Werte der Sensordriftgröße der Querbeschleunigung in der negativen Richtung bzw. mit negativem Vorzeichen ausgegeben. Es ist zu vermuten, dass von den Daten der Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen der experimentellen Bedingungen die Driftschätzung der Gierwinkelgeschwindigkeit und der Querbeschleunigung nicht präzise verteilt waren und hauptsächlich für die Querbeschleunigung ausgegeben wurden.
Wie vorstehend beschrieben, kann in Übereinstimmung mit der Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Vergessensfaktor bei der Aktualisierung der Sensordriftgrößen in einem Fall, bei dem die Absolutwerte der Schätzwerte des Rollwinkels und des Nickwinkels klein werden, und in einem Fall, bei dem sie aufgrund der Aktualisierung der Sensordriftgrößen groß werden, umgeschaltet wird, eine Vergrößerung der Absolutwerte der Schätzwerte des Rollwinkels und des Nickwinkels unterdrückt werden, und es können die Lerngeschwindigkeiten der Sensordriftgrößen justiert bzw. angepasst werden, und es können die Lagewinkel noch genauer geschätzt werden.
Es ist anzumerken, dass bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel als ein Beispiel ein Fall beschrieben ist, bei dem der Vergessensfaktor bei dem Aktualisieren der Sensordriftgrößen für die jeweiligen Sensordriftgrößen der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelbeschleunigung umgeschaltet bzw. geändert wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Die Sensordriftgröße von mindestens einer aus der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit kann aktualisiert werden, indem der Vergessensfaktor bei der Aktualisierung umgeschaltet bzw. geändert wird, und es können andere Sensordriftgrößen aktualisiert werden, ohne dass der Vergessensfaktor geschaltet bzw. geändert wird.
Benutzungspotential in der Industrie
Durch Anwenden bei einer Fahrzeugbewegungssteuereinrichtung eines Fahrzeugs kann ein stabiles automatisches Arbeiten realisiert werden.
Bezugszeichenliste

10, 410, 510, 910: Lagewinkel-Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung
12: Längsbeschleunigungssensor
14: Querbeschleunigungssensor
16: Vertikalbeschleunigungssensor
18: Rollwinkelgeschwindigkeitssensor
20: Gierwinkelgeschwindigkeitssensor
22, 32, 222, 522, 1032: Driftgrößenkorrektureinrichtung
24, 224, 424, 524, 624, 824: Lagewinkelbeobachter
26, 36, 226, 336, 526, 826, 1036, 1236: Bewegungsgleichungsableitungsgrößen-Berechnungseinrichtung
28, 38, 338, 528, 938, 1038, 1238: Driftgrößen-Schätzeinrichtung
34, 234, 434, 1234: Schlupfwinkelbeobachter
210, 610, 810: Lagewinkel-Schätzeinrichtung
310, 710, 1210: Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung
425, 535, 525: Lerngeschwindigkeitskompensations-Größenberechnungseinrichtung
520: Nickwinkelgeschwindigkeitssensor
1010: Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung
1022: Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung
1034: Quergeschwindigkeitsbeobachter

Zusammenfassung
Auf der Basis eines einem erfassten Wert einer Bewegungszustandsgröße einer Fahrzeugbewegung entsprechenden Sensorsignals berechnet eine Stellungs- oder Lagewinkel-Schätzeinrichtung einer Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung eine Ableitungsgröße eines Lagewinkels mit Bezug zu einer vertikalen Achse eines Fahrzeugkörpers, integriert die berechnete Ableitungsgröße des Lagewinkels, und schätzt den Lagewinkel. Auf der Basis des Sensorsignals und des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Lagewinkels berechnet eine Berechnungseinrichtung eine Ableitungsgröße des anhand von Bewegungsgleichungen für eine Fahrzeugbewegung erhaltenen Lagewinkels. Eine Driftgrößen-Schätzeinrichtung schätzt eine Sensordriftgröße des Sensorsignals unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der bei Berücksichtigung einer Sensordriftgröße des Sensorsignals die Ableitungsgröße des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechneten Lagewinkels und ein Wert, der eine Sensordriftgröße in der durch die Berechnungseinrichtung berechneten Ableitungsgröße des Lagewinkels berücksichtigt, gleich sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 3795498 [0003]
- JP 7-40043 [0003]

Claims

Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung mit: einer Lagewinkel-Schätzeinrichtung zum Berechnen einer Ableitungsgröße eines Lagewinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers auf der Grundlage eines einem erfassten Wert einer Bewegungszustandsgröße einer Fahrzeugbewegung entsprechenden Sensorsignals, und zum Integrieren der berechneten Ableitungsgröße des Lagewinkels sowie zum Schätzen des Lagewinkels; einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Ableitungsgröße des anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhaltenen Lagewinkels auf der Grundlage des Sensorsignals und des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Lagewinkels; und einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen einer Sensordriftgröße des Sensorsignals unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der, bei Berücksichtigung einer Sensordriftgröße des Sensorsignals, eine Ableitungsgröße des Lagewinkels, der durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet ist, und ein Wert, der die Sensordriftgröße in der Ableitungsgröße des Lagewinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigt, gleich sind.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Sensorsignals auf der Grundlage der durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftgröße aufweist, wobei die Lagewinkel-Schätzeinrichtung den Lagewinkel auf der Grundlage des durch die Korrektureinrichtung korrigierten Sensorsignals schätzt.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, mit: einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung zum Berechnen einer Ableitungsgröße einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage eines Sensorsignals, das einem erfassten Wert einer Bewegungszustandsgröße einer Fahrzeugbewegung entspricht, und zum Integrieren der Ableitungsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie zum Schätzen der Fahrzeuggeschwindigkeit; einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage des Sensorsignals und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Ableitungsgröße der anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeit; und einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen einer Sensordriftgröße des Sensorsignals unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der, unter Berücksichtigung einer Sensordriftgröße des Sensorsignals, eine Ableitungsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechnet ist, und ein Wert, der die Sensordriftgröße in der durch die Berechnungseinrichtung berechneten Ableitungsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt, gleich sind.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 3, die weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Sensorsignals auf der Grundlage der durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftgröße aufweist, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage des durch die Korrektureinrichtung korrigierten Sensorsignals schätzt und einen Schlupfwinkel auf der Basis der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit schätzt.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, mit: einer Stellungs- bzw. Lagewinkel-Schätzeinrichtung zum Berechnen von jeweiligen Ableitungsgrößen eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten einer Vertikalbeschleunigung, einer Longitudinalbeschleunigung bzw. Längsbeschleunigung, einer Lateralbeschleunigung bzw. Querbeschleunigung, einer Rollwinkelgeschwindigkeit und einer Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung entsprechen, und zum Integrieren der jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, sowie zum Schätzen des Rollwinkels und des Nickwinkels; einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels sowie des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzt sind, von jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind; und einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen jeweiliger Sensordriftgrößen eines Sensorsignals entsprechend einem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung und eines Sensorsignals entsprechend einem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit unter Benutzung einer Beziehung, gemäß der, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 5, die weiterhin eine Korrektureinrichtung zum jeweiligen Korrigieren, auf der Basis der durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftgrößen, des dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals und des dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals aufweist, wobei die Lagewinkel-Schätzeinrichtung den Rollwinkel und den Nickwinkel auf der Grundlage der den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignale und der Sensorsignale schätzt, die den jeweiligen erfassten Werten der Vertikalbeschleunigung und der Rollwinkelgeschwindigkeit, korrigiert durch die Korrektureinrichtung, entsprechen.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, mit: einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweils erfassten Werten einer Längsbeschleunigung, einer Querbeschleunigung und einer Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechen, von jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit und zum Integrieren der jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit sowie zum Schätzen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit; einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzten Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit, von jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für eine Fahrzeugbewegung erhalten sind; und einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen von Sensordriftgrößen der Sensorsignale, die jeweils erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der dann, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale in Betracht gezogen werden, jeweilige Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 7, die weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren, auf der Basis der durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftgrößen, der Sensorsignale, die den jeweils erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, aufweist, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit auf der Grundlage der durch die Korrektureinrichtung korrigierten Sensorsignale schätzt und einen Schlupfwinkel auf der Grundlage der geschätzten Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit schätzt.
Sensordrift-Schätzeinrichtung, mit: einer Lagewinkel-Schätzeinrichtung zum Schätzen, auf der Basis von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten einer Longitudinalbeschleunigung bzw. Längsbeschleunigung, einer Lateralbeschleunigung bzw. Querbeschleunigung, einer Vertikalbeschleunigung, einer Rollwinkelgeschwindigkeit und einer Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechen, von jeweiligen Ableitungsgrößen eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers, und zum Integrieren der jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels sowie zum Schätzen des Rollwinkels und des Nickwinkels; einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von jeweiligen erfassten Werten entsprechenden Sensorsignalen, von jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit, und zum Integrieren der jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit sowie zum Schätzen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit; einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Sensorsignale und des Rollwinkels sowie des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzt sind, von jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für eine Fahrzeugbewegung erhalten sind, und zum Berechnen, auf der Basis der Sensorsignale und der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzten Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit, von jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, erhalten anhand von Bewegungsgleichungen für eine Fahrzeugbewegung; und einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen jeweiliger Sensordriftgrößen des dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals und des dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige Ableitungsbeträge des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind; sowie zum Schätzen von Sensordriftgrößen der Sensorsignale, die jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 9, die weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren von jeweils erfassten Werten entsprechenden Sensorsignalen auf der Basis der Sensordriftgrößen aufweist, die durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzt sind; wobei die Lagewinkel-Schätzeinrichtung den Rollwinkel und den Nickwinkel auf der Grundlage der Sensorsignale entsprechend den jeweils erfassten Werten, korrigiert durch die Korrektureinrichtung, schätzt, und die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit auf der Basis der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten, korrigiert durch die Korrektureinrichtung, schätzt, und einen Schlupfwinkel auf der Basis der geschätzten Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit schätzt.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 5, 6, 9 oder 10, bei der die Lagewinkel-Schätzeinrichtung die jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnet, die auf der Basis einer geänderten Größe der Sensordriftgröße, geschätzt durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, und einer Sensordriftgröße, geschätzt in der Vergangenheit für jedes bzw. sowohl das Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, als auch für das Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Vertikalbeschleunigung entspricht, korrigiert wurden, und die jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und Nickwinkels integriert sowie den Rollwinkel und den Nickwinkel schätzt.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung die jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit berechnet, die auf der Basis einer geänderten Größe der Sensordriftgröße, geschätzt durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, und einer Sensordriftgröße, die in der Vergangenheit sowohl für das Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Längsbeschleunigung entspricht, als auch für das Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Querbeschleunigung entspricht, geschätzt wurden, korrigiert sind, und die jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit integriert sowie die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit schätzt.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, mit: einer Stellungs- bzw. Lagewinkel-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten einer Vertikalbeschleunigung, einer Longitudinalbeschleunigung bzw. Längsbeschleunigung, einer Lateralbeschleunigung bzw. Querbeschleunigung, einer Rollwinkelgeschwindigkeit, einer Nickwinkelgeschwindigkeit und einer Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung entsprechen, von jeweiligen Ableitungsgrößen eines Rollwinkels und eines Nickwinkels mit Bezug zu einer Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers, und zum Integrieren der jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels sowie zum Schätzen des Rollwinkels und des Nickwinkels; einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Basis der Sensorsignale und des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Rollwinkels und Nickwinkels, von jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind; und einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen jeweiliger Sensordriftgrößen des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entspricht, und des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 13, die weiterhin eine Korrektureinrichtung zum jeweiligen Korrigieren, auf der Basis der durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftgrößen, des Sensorsignals, das dem detektierten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entspricht, und des Sensorsignals, das dem detektierten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, aufweist, wobei die Lagewinkel-Schätzeinrichtung den Rollwinkel und den Nickwinkel auf der Grundlage der Sensorsignale, die den jeweiligen detektierten Werten der Vertikalbeschleunigung, der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, und der Sensorsignale schätzt, die den jeweiligen detektierten Werten der Nickwinkelgeschwindigkeit und der Rollwinkelgeschwindigkeit, korrigiert durch die Korrektureinrichtung, entsprechen.
Sensordrift-Schätzeinrichtung, mit: einer Stellungs- bzw. Lagewinkel-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Basis von Sensorsignalen, die jeweils erfassten Werten einer Longitudinal- bzw. Längsbeschleunigung, einer Lateral- bzw. Querbeschleunigung, einer Vertikalbeschleunigung, einer Rollwinkelgeschwindigkeit, einer Nickwinkelgeschwindigkeit und einer Gierwinkelgeschwindigkeit der Fahrzeugbewegung entsprechen, von jeweiligen Ableitungsgrößen eines Rollwinkels und eines Nickwinkels im Hinblick auf eine Vertikalachse eines Fahrzeugkörpers und zum Integrieren der jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, sowie zum Schätzen des Rollwinkels und des Nickwinkels; einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von jeweils erfassten Werten entsprechenden Sensorsignalen, von jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit, und zum Integrieren der jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, sowie zum Schätzen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit; einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Basis der Sensorsignale und des Rollwinkels sowie des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzt wurden, von jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind, und zum Berechnen, auf der Basis der Sensorsignale und der Längsgeschwindigkeit sowie der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung geschätzt sind, von jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhalten sind; und einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen von jeweiligen Sensordriftgrößen des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entspricht, und des Sensorsignals, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, die durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind, und zum Schätzen von Sensordriftbeträgen der Sensorsignale entsprechend den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der, wenn Sensordriftgrößen der Sensorsignale berücksichtigt werden, jeweilige Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechnet sind, und Werte, die die Sensordriftgrößen in den jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigen, gleich sind.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 15, die weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren von Sensorsignalen entsprechend jeweils erfassten Werten auf der Grundlage der Sensordriftbeträge, die durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzt sind, aufweist, wobei die Lagewinkel-Schätzeinrichtung den Rollwinkel und den Nickwinkel auf der Grundlage der den jeweils erfassten Werten, korrigiert durch die Korrektureinrichtung, entsprechenden Sensorsignale schätzt, und die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit auf der Basis der Sensorsignale entsprechend den jeweils erfassten Werten, korrigiert durch die Korrektureinrichtung, schätzt sowie einen Schlupfwinkel auf der Grundlage der geschätzten Längsgeschwindigkeit und Quergeschwindigkeit schätzt.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei der die Lagewinkel-Schätzeinrichtung die jeweiligen Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels berechnet, die auf der Grundlage eines geänderten Werts der Sensordriftgröße, geschätzt durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, und einer Sensordriftgröße korrigiert sind, die in der Vergangenheit sowohl für das Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Rollwinkelgeschwindigkeit entspricht, als auch für das Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Nickwinkelgeschwindigkeit entspricht, geschätzt wurden, und die jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen des Rollwinkels und des Nickwinkels integriert sowie den Rollwinkel und den Nickwinkel schätzt.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, bei der die Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung die jeweiligen Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit, die auf der Basis eines geänderten Werts der Sensordriftgröße, geschätzt durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung, und einer Sensordriftgröße korrigiert wurden, die in der Vergangenheit für das Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Längsbeschleunigung entspricht, als auch für das Sensorsignal, das dem erfassten Wert der Querbeschleunigung entspricht, geschätzt wurden, und die jeweiligen berechneten Ableitungsgrößen der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit integriert sowie die Längsgeschwindigkeit und die Quergeschwindigkeit schätzt.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 9, 10, 15 oder 16, bei der die Driftgrößen-Schätzeinrichtung Sensordriftgrößen der Sensorsignale schätzt, die den jeweiligen erfassten Werten der Längsbeschleunigung, der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, und auf der Basis der geschätzten Sensordriftgrößen und der Sensordriftgrößen, die zu einem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzt wurden, die Sensordriftgrößen aktualisiert.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 19, bei der die Driftgrößen-Schätzeinrichtung die Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals auf der Basis der geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals und der zu dem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert, und zwar lediglich dann, wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Rollwinkels klein wird, wobei die Sensordriftgröße unter Verwendung der geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 19 oder 20, bei der die Driftgrößen-Schätzeinrichtung die Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals auf der Basis der geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals und der zu dem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals aktualisiert, und zwar lediglich dann, wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Rollwinkels klein wird, indem die Sensordriftgröße unter Verwendung der geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, bei der die Driftgrößen-Schätzeinrichtung die Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals auf der Grundlage der geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals und der zu dem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals lediglich dann aktualisiert, wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Nickwinkels klein wird, indem die Sensordriftgröße unter Verwendung der geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 19, bei der die Driftgrößen-Schätzeinrichtung die Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals auf der Grundlage der geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals und der zu dem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert, wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Rollwinkels klein wird, indem die Sensordriftgröße unter Verwendung der geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird, und wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Rollwinkels groß wird, durch Aktualisieren der Sensordriftgröße unter Verwendung der geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals, wobei die Driftgrößen-Schätzeinrichtung das Ausmaß des Effekts der geschätzten Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals bei der Aktualisierung der Sensordriftgröße klein macht, verglichen mit einem Fall, bei dem der Absolutwert des Rollwinkels durch das Aktualisieren klein wird, sowie die Sensordriftgröße des der Querbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 19 oder 23, bei der die Driftgrößen-Schätzeinrichtung die Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals auf der Grundlage der geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals und der zu dem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals aktualisiert, wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Rollwinkels klein wird, indem die Sensordriftgröße unter Verwendung der geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird, und wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Rollwinkels groß wird, durch Aktualisieren der Sensordriftgröße unter Verwendung der geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals, wobei die Driftgrößen-Schätzeinrichtung ein Ausmaß des Effekts der geschätzten Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals bei der Aktualisierung der Sensordriftgröße klein macht, im Vergleich mit einem Fall, bei dem der Absolutwert des Rollwinkels durch das Aktualisieren klein wird, und die Sensordriftgröße des der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals aktualisiert.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 19, 23 oder 24, bei der die Driftgrößen-Schätzeinrichtung die Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals auf der Grundlage der geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals und der zu dem vorhergehenden Zeitpunkt geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert, wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Nickwinkels klein wird, indem die Sensordriftgröße unter Verwendung der geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert wird, und wenn ein Absolutwert des durch die Lagewinkel-Schätzeinrichtung geschätzten Nickwinkels groß wird, durch Aktualisieren der Sensordriftgröße unter Verwendung der geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals, wobei die Driftgrößen-Schätzeinrichtung das Ausmaß des Effekts der geschätzten Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals bei der Aktualisierung der Sensordriftgröße klein macht, im Vergleich mit einem Fall, bei dem der Absolutwert des Nickwinkels durch das Aktualisieren klein wird, und die Sensordriftgröße des der Längsbeschleunigung entsprechenden Sensorsignals aktualisiert.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, mit: einer Querbeschleunigungs-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Basis von jeweiligen erfassten Werten einer Lateral- bzw. Querbeschleunigung und einer Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechenden Sensorsignalen und entweder eines einem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals, oder eines geschätzten Werts von einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung, die die Fahrzeuggeschwindigkeit schätzt, von einer Ableitungsgröße einer Lateral- bzw. Quergeschwindigkeit, und zum Integrieren der Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit sowie zum Schätzen der Quergeschwindigkeit; einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Basis der den jeweils erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignale und entweder des dem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Signals oder des geschätzten Werts, einer Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit, die anhand von Bewegungsgleichungen für eine Fahrzeugbewegung erhalten ist, und einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen von Sensordriftgrößen der den jeweils erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignale unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der, wenn Sensordriftbeträge der den jeweils erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignale in Betracht gezogen werden, eine Ableitungsgröße der durch die Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechneten Quergeschwindigkeit und ein Wert, der die Sensordriftgrößen in der Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, berücksichtigt, gleich sind.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 26, die weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Sensorsignale entsprechend den jeweils erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit auf der Basis der durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftgrößen aufweist, wobei die Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung die Quergeschwindigkeit auf der Grundlage der durch die Korrektureinrichtung korrigierten Sensorsignale schätzt.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 26 oder 27, bei der die Driftgrößen-Schätzeinrichtung für jede aus einer Vielzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen, die durch Unterteilen eines vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs erhalten werden, einen relationalen Ausdruck bildet, der gewichtet ist und der eine Beziehung zwischen einer Abweichung zwischen der Ableitungsgröße der durch die Quergeschwindigkeits-Schätzeinrichtung berechneten Quergeschwindigkeit und der durch die Berechnungseinrichtung berechneten Ableitungsgröße der Quergeschwindigkeit, und der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie der Sensordriftgrößen ausdrückt, und auf der Basis des gebildeten relationalen Ausdrucks für jede aus der Vielzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen die Sensordriftgrößen der Sensorsignale schätzt, die den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung, mit: einer Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die jeweiligen erfassten Werten einer Lateral- bzw. Querbeschleunigung und einer Gierwinkelgeschwindigkeit einer Fahrzeugbewegung entsprechen, und entweder eines einem erfassten Wert einer Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignals oder einem geschätzten Wert, gebildet durch eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzeinrichtung, die die Fahrzeuggeschwindigkeit schätzt, einer Ableitungsgröße eines Schlupfwinkels, und zum Integrieren der Ableitungsgröße des Schlupfwinkels sowie zum Schätzen des Schlupfwinkels; einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Ableitungsgröße des anhand von Bewegungsgleichungen für die Fahrzeugbewegung erhaltenen Schlupfwinkels auf der Basis der Sensorsignale, die den jeweils erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, und entweder des dem erfassten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Signals oder des geschätzten Werts; und einer Driftgrößen-Schätzeinrichtung zum Schätzen von Sensordriftgrößen der Sensorsignale, die den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechen, unter Verwendung einer Beziehung, gemäß der, wenn die Sensordriftgrößen der den jeweils erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignale berücksichtigt werden, eine Ableitungsgröße des durch die Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung berechneten Schlupfwinkels und ein Wert, der die Sensordriftgrößen in der Ableitungsgröße des Schlupfwinkels, berechnet durch die Berechnungseinrichtung, gleich sind.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 29, die weiterhin eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren der den jeweils erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignale auf der Grundlage der durch die Driftgrößen-Schätzeinrichtung geschätzten Sensordriftgrößen aufweist, wobei die Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung den Schlupfwinkel auf der Grundlage der durch die Korrektureinrichtung korrigierten Sensorsignale schätzt.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 29 oder 30, bei der die Driftgrößen-Schätzeinrichtung für jede aus einer Mehrzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen, die durch Unterteilen eines vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs erhalten sind, einen relationalen Ausdruck bildet, der gewichtet ist, und eine Beziehung zwischen einer Abweichung zwischen der Ableitungsgröße des durch die Schlupfwinkel-Schätzeinrichtung berechneten Schlupfwinkels und der durch die Berechnungseinrichtung berechneten Ableitungsgröße des Schlupfwinkels, und der Fahrzeuggeschwindigkeit, und der Sensordriftgrößen ausdrückt, und auf der Basis des gebildeten relationalen Ausdrucks für jede aus der Mehrzahl von Fahrzeuggeschwindigkeitsregionen die Sensordriftgrößen der den jeweiligen erfassten Werten der Querbeschleunigung und der Gierwinkelgeschwindigkeit entsprechenden Sensorsignale schätzt.
Sensordriftgrößen-Schätzeinrichtung nach Anspruch 28 oder 31, bei der, je größer die Anzahl von Zeiten bzw. die Häufigkeit ist, mit der entweder der erfasste Wert oder der geschätzte Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit in einer entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeitsregion enthalten ist, eine Gewichtung des relationalen Ausdrucks umso größer gemacht wird, und die Gewichtung des relationalen Ausdrucks umso kleiner gemacht wird, je größer die Anzahl von Zeiten bzw. die Häufigkeit ist, dass entweder der erfasste Wert oder der geschätzte Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht in einer entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeitsregion enthalten ist.