JP2006349593A - Gradient estimating device and driving condition determining device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載され、車両の走行状態を推定する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus that is mounted on a vehicle and estimates a traveling state of the vehicle.
従来より、車両の操安性を向上させるため車両に搭載される各種の制御装置が知られている。例えば、特許文献1に開示された道路勾配推定装置では、車輪等の回転速度の変化から得られた実加速度と、振り子型センサ等の加速度センサにより検出された加速度とに基づいて、道路勾配が推定される。この推定された勾配に基づいて、自動変速機の変速段等が制御される。
しかしながら、従来の道路勾配推定装置では、構造上、道路勾配を正確に推定することは困難である。技術を豊富化する観点からも、他の種類のセンサにより検出された車両の状態量に基づいて、坂道の勾配等、車両の走行状態を推定することは有益である。 However, with a conventional road gradient estimation device, it is difficult to accurately estimate the road gradient due to its structure. Also from the viewpoint of enriching the technology, it is useful to estimate the running state of the vehicle, such as the slope of a hill, based on the state quantity of the vehicle detected by other types of sensors.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、路面の勾配を推定する新規な勾配推定装置を提供することである。 This invention is made | formed in view of this situation, The objective is to provide the novel gradient estimation apparatus which estimates the gradient of a road surface.
また、本発明の別の目的は、路面勾配の推定精度の向上を図ることである。 Another object of the present invention is to improve the estimation accuracy of the road surface gradient.
さらに、本発明の別の目的は、より精密に推定された路面勾配に基づく車両の走行制御およびその他の制御によって、車両の操安性の向上を図ることである。 Furthermore, another object of the present invention is to improve the operability of the vehicle by the vehicle travel control and other controls based on the road surface gradient estimated more precisely.
かかる課題を解決するために、第1の発明は、車両に搭載され、当該車両が接地する路面の勾配を推定する勾配推定装置を提供する。この第1の発明は、次に示す車輪力センサと加速度検出部と勾配推定部とを有している。車輪力センサによって、車輪に作用する作用力が検出される。加速度検出部では、路面に平行な方向への車両の加速度が検出される。勾配推定部では、これらの車輪の作用力と車両の加速度とに基づいて、路面の勾配が推定される。 In order to solve such a problem, a first invention provides a gradient estimation device that is mounted on a vehicle and estimates a gradient of a road surface on which the vehicle contacts the ground. The first invention includes a wheel force sensor, an acceleration detection unit, and a gradient estimation unit described below. The acting force acting on the wheel is detected by the wheel force sensor. The acceleration detection unit detects the acceleration of the vehicle in a direction parallel to the road surface. In the gradient estimation unit, the gradient of the road surface is estimated based on the acting force of the wheels and the acceleration of the vehicle.
この第1の発明においては、上記車輪力センサにより検出される車輪の作用力は車輪に作用する上下力を含み、次に示す車重算出部をさらに有し、上記勾配推定部は次の通りとすることが好ましい。この車重算出部では、車両が静止している際に車輪力センサにより検出された車輪の上下力に基づいて、静止状態における車両の重量が算出される。勾配推定部では、この算出された重量(質量)が用いられて路面の勾配が推定される。 In the first aspect of the invention, the acting force of the wheel detected by the wheel force sensor includes a vertical force acting on the wheel, further includes a vehicle weight calculating unit shown below, and the gradient estimating unit is as follows. It is preferable that In this vehicle weight calculation unit, the weight of the vehicle in a stationary state is calculated based on the vertical force of the wheels detected by the wheel force sensor when the vehicle is stationary. The gradient estimation unit estimates the road surface gradient using the calculated weight (mass).
さらに、第1の発明においては、上記車輪力センサにより検出される車輪の作用力は車輪に作用する前後力を含み、次に示す走行状態判定部をさらに有し、勾配推定部は次の通りとしてよい。すなわち、走行状態判定部では、上記車輪力センサにより検出された車輪の前後力と、上記加速度検出部により検出された車両の加速度とに基づいて、車両がスリップしているか否かが判定される。この判定の結果車両がスリップしていない場合に、勾配推定部による路面の勾配の推定が行われる。 Furthermore, in the first invention, the acting force of the wheel detected by the wheel force sensor includes a longitudinal force acting on the wheel, further includes a traveling state determining unit shown below, and the gradient estimating unit is as follows. As good as That is, the running state determination unit determines whether or not the vehicle is slipping based on the longitudinal force of the wheels detected by the wheel force sensor and the acceleration of the vehicle detected by the acceleration detection unit. . When the vehicle is not slipping as a result of this determination, the gradient estimation unit estimates the road gradient.
これらの第1の発明においては、勾配推定部は、車輪のうちの前輪に作用する上下力と後輪に作用する上下力との間の比または差を用いて、路面の勾配を推定してもよい。 In these first inventions, the gradient estimation unit estimates the gradient of the road surface using the ratio or difference between the vertical force acting on the front wheels and the vertical force acting on the rear wheels of the wheels. Also good.
以上の第1の発明においては、次に示す制駆動調整部をさらに有することが望ましい。すなわち、この制駆動調整部では、上記勾配推定部により推定された路面の勾配に応じて、車両の駆動または制動に関わる調整が指示される。ここでの調整は、例えば、坂道におけるドライバによるアクセルペダルの操作に対するスロットルバルブの開度の調整、特に下り坂での自動変速機による変速段数の変更の制限などである。 In the first invention described above, it is desirable to further include a braking / driving adjustment unit described below. That is, in this braking / driving adjustment unit, an adjustment related to driving or braking of the vehicle is instructed according to the road surface gradient estimated by the gradient estimation unit. The adjustment here is, for example, adjustment of the opening degree of the throttle valve with respect to the operation of the accelerator pedal by the driver on a slope, especially limitation of change in the number of shift stages by the automatic transmission on the downhill.
第2の発明は、車両に搭載され、当該車両の走行状態を判定する走行状態判定装置を提供する。この第2の発明は、次に示す車輪力センサと車輪速センサと走行状態判定部とを有している。車輪力センサによって車輪に作用する前後力が検出され、車輪速センサによって車輪の車輪速が検出される。走行状態判定部では、これらの前後力と車輪速とに基づいて、車輪(または車両)がスリップしているか否かが判定される。 A second aspect of the invention provides a traveling state determination device that is mounted on a vehicle and determines a traveling state of the vehicle. The second aspect of the invention has the following wheel force sensor, wheel speed sensor, and travel state determination unit. The longitudinal force acting on the wheel is detected by the wheel force sensor, and the wheel speed of the wheel is detected by the wheel speed sensor. The traveling state determination unit determines whether or not the wheel (or vehicle) is slipping based on the longitudinal force and the wheel speed.
この第2の発明においては、次に示す回復制御部をさらに有することが望ましい。すなわち、この回復制御部では、上記走行状態判定部による判定の結果車両がスリップしている場合に、スリップからの回復に関する制御が指示される。ここでの指示によって、例えば、スロットルバルブの開度が減少され、また、車輪に対するブレーキ圧が減少される。 In the second aspect of the present invention, it is desirable to further include a recovery control unit described below. That is, in the recovery control unit, when the vehicle is slipping as a result of the determination by the traveling state determination unit, control related to recovery from slip is instructed. By the instruction here, for example, the opening degree of the throttle valve is reduced, and the brake pressure for the wheel is reduced.
本発明によると、車両の接地路面の勾配を特定する際に、車輪力センサによって直接的に検出された、車輪に作用する作用力の値が用いられる。このため、路面勾配を精度良く推定することが可能である。このように精度良く推定された勾配に基づいて車両の駆動および制動が制御されるので、その制御はより適切なものとなり、車両の操作に対する走行の安定性を向上させることができる。すなわち、ドライバは、平坦路であるか登降坂路であるかを意識することなく、同様の操作によって同様に車両を走行させることができる。特に、本発明は、勾配推定には新規な構成といえる車輪力センサを用いており、技術の豊富化に有用である。 According to the present invention, the value of the acting force acting on the wheel directly detected by the wheel force sensor is used when specifying the gradient of the ground contact surface of the vehicle. For this reason, it is possible to estimate the road surface gradient with high accuracy. Since the driving and braking of the vehicle are controlled based on the gradient estimated with high accuracy in this way, the control becomes more appropriate, and the stability of traveling with respect to the operation of the vehicle can be improved. In other words, the driver can drive the vehicle in the same manner through the same operation without being aware of whether the road is a flat road or an uphill / downhill road. In particular, the present invention uses a wheel force sensor that can be said to have a novel configuration for gradient estimation, and is useful for enriching the technology.
また、本発明によると、車輪力センサによる車輪作用力の検出値および車輪速センサによる車輪速の検出値(また車両加速度の検出値)に基づいて、車両がスリップしているか否かが判定され、その回復のための制御が行われる。このため、ドライバは、車両スリップ時において、高い走行安定性を期待することができる。 Further, according to the present invention, it is determined whether or not the vehicle is slipping based on the detected value of the wheel acting force by the wheel force sensor and the detected value of the wheel speed (and the detected value of the vehicle acceleration) by the wheel speed sensor. Then, control for its recovery is performed. For this reason, the driver can expect high running stability at the time of vehicle slip.
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態に係る勾配推定装置10が搭載された車両の概略構成を示す図である。本車両は四輪駆動車であり、前後左右の4輪が駆動される。この車両の接地する路面の勾配が勾配推定装置10によって推定される。勾配推定装置10と、エンジン1、自動変速機2、ブレーキ、ステアリング等をそれぞれ制御する図示しない制御装置とは、マイクロコンピュータ、制御プログラム等から構成される。勾配推定装置10は、接続された各制御装置に対してデータを伝送することにより、勾配の推定に基づく制御を車両の走行制御に及ぼすことが可能である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle equipped with a
車両各部について順次説明する。エンジン1の動力は、自動変速機2、センターデフ3a、フロントデフ3b、リヤデフ3c等を介して、前輪および後輪側の車軸4に伝達される。車軸4へのこの動力の伝達によって、左右前輪5fl,5frおよび左右後輪5rl,5rrに駆動トルクが付加され、各車輪5が駆動される。車輪5fl,5fr,5rl,5rrの近傍の車軸4内部には、それぞれ、車輪力センサ6fl,6fr,6rl,6rrが設けられている。
Each part of the vehicle will be described sequentially. The power of the engine 1 is transmitted to the front and
各車輪力センサ6によって、タイヤ(車輪5)に作用する作用力の分力である前後力Fx、横力Fy、上下力Fzが検出される。図2は車輪5に作用するこれらの力についての説明図である。前後力Fxは、車輪5の外周を覆うタイヤの接地面に発生する摩擦力についての、車輪中心面に平行な方向(x軸方向)への分力であり、横力Fyは、車輪中心面に垂直な方向(y軸方向)への分力である。上下力Fzは、鉛直方向(z軸方向)に作用する接地荷重である。
Each wheel force sensor 6 detects a longitudinal force F x , a lateral force F y , and a vertical force F z that are component forces of the acting force acting on the tire (wheel 5). FIG. 2 is an explanatory diagram of these forces acting on the
図1に示す各車輪力センサ6は、より詳細には、ひずみゲージと、その出力される電気信号を処理して検出信号を生成する信号処理回路とからなる。各車軸4に生じる応力は、対応する各車輪5に作用する力に比例するため、x軸、y軸、z軸方向のその応力を、車軸4に埋設されたひずみゲージで検出することにより、それぞれ、前後力Fx、横力Fy、上下力Fzが直接的に検出される。
More specifically, each wheel force sensor 6 shown in FIG. 1 includes a strain gauge and a signal processing circuit that processes the output electric signal to generate a detection signal. Since the stress generated in each
車輪5fl,5fr,5rl,5rrのそれぞれに対しては、車輪速センサ7fl,7fr,7rl,7rrが設けられており、各車輪5の車輪速(回転速度)Vが検出される。個々に検出された車輪速Vは、車両の速度および加速度を算出するために用いられる。例えば、車輪速センサ7として、車輪5の中心に取り付けられた歯車の回転を検出する磁気センサが用いられる。
A wheel speed sensor 7fl, 7fr, 7rl, 7rr is provided for each of the wheels 5fl, 5fr, 5rl, 5rr, and the wheel speed (rotational speed) V of each
勾配推定装置10は、上述のようにマイクロコンピュータから構成され、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等からなる。路面の勾配を推定するプログラムが、この勾配推定装置10において実行される。図3はここで実行されるプログラムの主な構成を示すブロック図である。この勾配推定プログラムは、機能的に、次に概略を示す加速度検出部11と、車重算出部12と、走行状態判定部13と、勾配推定部14と、制駆動調整部15と、アクセル操作量検出部16と、加速性能マップ17と、スリップ回復制御部18とを有する。加速度検出部11は、車輪速センサ7で検出された各車輪5の車輪速Vに基づいて、車両の加速度aを検出する。車重算出部12は、車両が静止している際に、車輪力センサ6で検出された各車輪5の上下力Fzに基づいて、車両の重量mを算出する。走行状態判定部13は、車輪力センサ6で検出された各車輪の前後力Fxと、加速度検出部11で検出された加速度aと、車重算出部12で算出された車重mとにより、車両がスリップしているか否かを判定する。スリップしていない場合には、勾配推定部14が、前後力Fx(また後述の車両前後力Fxs)と加速度aと車重mとに基づいて勾配θを推定し、制駆動調整部15は、この勾配θに基づいて駆動および制動に関わる制御を調整する。アクセル操作量検出部16はアクセルペダルの操作量(アクセル開度)を検出し、ROM内の加速性能マップ17にはアクセルの操作量Hと目標加速度aHとの対応関係が記憶されている。制駆動調整部15は、検出されたアクセルペダルの操作量Hに対応する目標加速度aHを加速性能マップ17から読み出す。そして、この加速度aHと、加速度検出部11で検出された車輪5の車輪速Vに基づく加速度aとに基づいて、駆動力または制動力を調整するように、エンジン制御装置、自動変速機制御装置、ブレーキ制御装置等に対して指示データが送信される。この際、車両の加速度aが、ドライバの操作に応じた目標加速度aHで一定となるように、勾配θに応じた制駆動力(駆動力または制動力)の調整が行われる。走行状態判定部13で車両がスリップしていると判定された場合には、スリップ回復制御部18は、エンジン制御装置、ブレーキ制御装置等に対して、車両をスリップから回復させる(スリップを緩和する)よう指示する。
The
本実施形態に係る勾配制御処理について詳述する。図4は勾配推定処理の詳細な手順を示すフローチャートである。本処理は所定の時間間隔毎に呼び出される。まず、ステップ1,2において、車両が走行状態であるか否かが判定される。車両が走行中でない場合には、ステップ3,4において静止状態の車重mが算出され、車両が走行中である場合には、ステップ5〜7において、さらに車両がスリップ状態であるか否かが判定される。車両がスリップしていない場合には、ステップ8〜11において勾配に応じた制駆動力の調整が行われる。また、スリップしている場合には、ステップ12〜14において、車両をスリップから回復させるように、制駆動力の調整が行われる。
The gradient control process according to this embodiment will be described in detail. FIG. 4 is a flowchart showing a detailed procedure of the gradient estimation process. This process is called at predetermined time intervals. First, in
より詳細には、ステップ1,2では、静止車重mを算出すべきタイミングであるか否かを判断するために、車両が走行しているか否かが判定される。まず、ステップ1において車輪速V(車輪5のいずれかのものまたは4輪についての平均値等)が検出され、ステップ2において走行中であるか否かがこの車輪速Vに基づいて判定される。ステップ2で否定判定された場合、すなわち、検出された車輪速Vが0である場合には、車両は停止中であると判定され、ステップ3に進む。また、ステップ2において、肯定判定され、検出された車輪速Vが0でない場合には、車両は走行中であると判定され、ステップ5に進む。
More specifically, in
車両が停止中である場合に実行されるステップ3,4においては、ステップ7,8等で用いられる静止状態の車重mが算出される。ステップ3では、車輪力センサ6により各車輪5の上下力Fzが検出され、検出された上下力Fzから、その4輪について和として、車両上下力Fzsが算出される。ステップ4においては、この車両上下力Fzsから、静止状態の車両の接地荷重(質量、車重)mが算出され、この算出の後、本ルーチンを抜ける。例えば、車両の接地勾配θが0の平坦路では、(車両上下力Fzs)=(質量m)×(重力加速度g)である。このように車両停止時に車重mを算出することによって、ステップ7,8での車重mを用いた計算を、乗員等を含む積載物の変動に対応させることができる。
In
また、車両が走行中である場合に実行されるステップ5〜7においては、車両がスリップしているか否か、その走行状態が判定される。ステップ5では、車輪速センサ6により各車輪5の前後力Fxが検出され、さらにこの車両の前後力Fxから、その4輪についての和として、車両全体に前後方向に作用する車両前後力Fxsが算出される。ステップ6においては、ステップ1で算出された車輪速V(または車速)の単位時間当たりの変化量から車両加速度aが算出される。続いて、ステップ7においては、車両がスリップ状態であるか否かが判定される。具体的には、ステップ4,5,6でそれぞれ算出された車重mと車両前後力Fxsと車両加速度aとの間に、次に示す数式1の関係があるか否かによって、車両がスリップしているか否かが判定される。
ここでは、車重mと(車輪5の車輪速Vから求められた)車両加速度aとの積の絶対値が、(車輪5に作用する前後力Fxから求められた)車両前後力Fxsの絶対値以上の場合に、車両がスリップしていると判定される。ステップ7において、否定判定された場合、すなわち、数式1を満たさず、スリップしていない場合には、ステップ8に進む。また、ステップ7において、肯定判定された場合、数式1を満たし、スリップしている場合には、ステップ12に進む。
Here, the absolute value of the product of the vehicle weight m and the vehicle acceleration a (determined from the wheel speed V of the wheel 5) is the vehicle longitudinal force F xs (determined from the longitudinal force F x acting on the wheel 5). It is determined that the vehicle is slipping when the absolute value is greater than or equal to. If a negative determination is made in Step 7, that is, if Formula 1 is not satisfied and no slip occurs, the process proceeds to
車両がスリップ状態でない場合に実行されるステップ8〜11においては、車両の接地路面の勾配θが推定されて、このθに基づいて、制駆動に関するエンジン制御装置等の制御量の調整が行われる。ここでは、特に、ステップ9〜11において、エンジン1におけるスロットルバルブの開度が勾配θに応じて調整されるが、他に、例えば、自動変速機2における変速段の調整(制限)、トランスファの締結力の調整を行ってもよい。まず、ステップ8においては、ステップ4〜6で算出された車重m、車両前後力Fxsおよび車両加速度aから、車両が接地する路面の勾配θが推定される。図5は車両に作用する力の関係を示す図である。この図を参照して明らかなように、車重mと車両前後力Fxsと車両加速度aとの間には数式2の関係がある。
αは車両前後力Fxsに影響を与える路面の凹凸等の外乱である。この数式2に示すように、車両前後力Fxsは、車両加速度aによる力maに、重力の影響による力(mg・sinθ)と、外乱による力αとを加えたものとみることが可能である。車重m、車両前後力Fxsおよび車両加速度aはすでに算出されており、外乱αを考慮しないときには、次の数式3により勾配θが特定される。なお、この外乱αによる車両前後力Fxs等への影響を除去するためにデジタルフィルタ処理などを施すことも可能である。これにより、勾配θをより正確に推定することができる。
続くステップ9においては、後続するスロットル開度(スロットルバルブの開度)についての制御の前段階として、アクセルペダルの操作量Hが検出され、この検出値に対応する目標加速度aHが加速性能マップ17から読み出される。この目標加速度aHは、平坦路(勾配θ=0)においてペダル操作量Hに対応する加速度である。つまり、坂道においても、ドライバが平地と同じ操作感で車両を操作し、この操作に対応する加速性能が得られるように、目標加速度aHが設定される。ステップ10においては、車両加速度aとこのように設定された目標加速度aHとが略等しいか否かが判定される。ステップ10で肯定判定された場合、すなわち、車両加速度aが目標加速度aHに達している場合には、本ルーチンを抜ける。また、ステップ10で否定判定され、車両加速度aが目標加速度aHとなっていない場合には、ステップ11において、路面勾配θに基づいてスロットル開度が増減される。例えば、車両が上り坂を走行中であるときには、その勾配の大きさに応じ加速を促すように、スロットル開度の増大をエンジン制御装置に指示するデータが生成され、そのデータが適宜伝送される。また、下り坂を走行中であるときには、その勾配に応じ加速を抑えるよう、スロットル開度の減少がエンジン制御装置に指示される。これらのような制駆動制御後に、本ルーチンを抜ける。
In the subsequent step 9, the accelerator pedal operation amount H is detected as a previous stage of control for the subsequent throttle opening (throttle valve opening), and the target acceleration a H corresponding to this detected value is determined as an acceleration performance map. 17 is read out. The target acceleration aH is an acceleration corresponding to the pedal operation amount H on a flat road (gradient θ = 0). That is, even on a slope, the target acceleration aH is set so that the driver operates the vehicle with the same operational feeling as that on a flat ground, and acceleration performance corresponding to this operation is obtained. In
また、車両がスリップ状態である場合に実行されるステップ12〜14においては、車両をスリップから回復させるための制御が行われる。ステップ12では、まず、車両が駆動状態(加速中)であるか制動状態(減速中)であるかが判定される。ステップ12において、肯定判定され、車両が駆動状態である場合には、ステップ13において、スロットル開度の減少がエンジン制御装置に対して指示される。ステップ12において、否定判定され、車両が制動状態である場合には、ステップ14において、ブレーキ圧を減少させるようブレーキ制御装置に指示される。これらの後、本ルーチンを抜ける。このように、車両がスリップしている場合に、駆動力または制動力の絶対値が小さくなるように制御することによって、スリップからの回復が早められ、ドライバは、スリップ時における車両の操安性の向上を期待することができる。
In
本実施形態によると、車重m(車両上下力Fzs)、車両前後力Fxsおよび車両加速度aに基づいて路面勾配θが推定される。車重mは、車輪力センサ5により検出された各車輪5の上下力Fzから算出され、車両前後力Fxsは、検出された各車輪5の前後力Fsから算出されるため、車重mおよび車両上下力Fzsの値の信頼性は高い。したがって、これらから推定される勾配θの精度は高く、ひいては、勾配路面における車両の操安性の向上を図ることができる。
According to the present embodiment, the road surface gradient θ is estimated based on the vehicle weight m (vehicle vertical force F zs ), vehicle longitudinal force F xs, and vehicle acceleration a. The vehicle weight m is calculated from the vertical force F z of each
なお、本実施形態では、前後力Fxの前後左右4つの車輪5についての和を車両前後力Fxsとし、上下力zの4輪についての和を車両上下力Fzsとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。4輪のうちの特定の1輪または2輪以上の車輪5に関するこれら作用力の検出値に基づいて、車両前後力Fxsおよび車両上下力Fzsを推定してもよい。例えば、右前後輪に関する前後力Fxの和を2倍した値を車両前後力Fxsとして用いることが可能である。
In this embodiment, the sum of the front / rear force F x for the four front / rear left and
また、本実施形態では、車両の駆動はエンジン1によったが、エンジン1に代えまたはエンジン1とともにモータを用い、モータの回転を制御することにより、勾配路面走行中またはスリップ状態における、駆動力および制動力に関する制御を行うことが可能である。また、駆動力および制動力の制御を、エンジン1、自動変速機2、モータおよびブレーキ装置のいずれかの装置に対し組み合わせて同時に行うことが可能である。
In the present embodiment, the vehicle is driven by the engine 1. However, the driving force in the traveling on the slope road surface or in the slip state is obtained by using the motor instead of the engine 1 or using the motor together with the engine 1 and controlling the rotation of the motor. In addition, it is possible to control the braking force. In addition, the driving force and the braking force can be simultaneously controlled by combining the engine 1, the
(第2の実施形態)
本実施形態においては、勾配推定の手法が第1の実施形態と異なる。本勾配推定は、図3の勾配推定部14に対応する処理部で処理されるが、他の各部の構成、動作、作用効果等については、以下の説明を除いて第1の実施形態に準ずる。図6は、本実施形態において用いた、路面勾配θと車両に係る力との関係を説明するための図である。前輪上下力Fzfは、左前輪と右前輪とについての上下力Fzの和であり、後輪上下力Fzrは、左後輪と右後輪とについての上下力Fzの和である。また、ホイールベースlwは、前輪の車軸と後輪の車軸との間の距離である。このうち、前輪の車軸から重心までの距離をlfとし、重心から後輪の車軸までの距離をlrとする。車両の接地する勾配θの路面から重心までの距離をhとする。これらによると、前輪上下力Fzf、後輪上下力Fzrを、それぞれ、次の数式4,5により表すことが可能である。
In the present embodiment, the gradient estimation method is different from that of the first embodiment. This gradient estimation is processed by a processing unit corresponding to the
本実施形態の勾配推定装置における勾配推定部では、前輪上下力Fzfと後輪上下力Fzrとの比に基づいて、路面の勾配θが推定される。この比は次の数式6により表せる。
ここで、計算を簡略化するため、1/cosθを1に置き換えることが可能である。なぜなら、例えば20%程度までの傾斜すなわち勾配θが11.3度程度までと仮定すると、1/cosθの値は、1.02となり、1に極めて近いものとみなせるからである。さらに、Fzf/Fzrをx、lf+lrをlwとすると、θについて、次に示す数式7が導かれる。ここで右辺に各値を代入することによって、勾配θが求められる。
本実施形態によると、車両の接地路面の勾配θは、車輪力センサ6によって検出された上下力Fz等が用いられて精度良く推定される。このような勾配の推定は、第1の実施形態同様、操安性の向上につながる。 According to the present embodiment, the gradient θ of the ground contact surface of the vehicle is accurately estimated using the vertical force F z detected by the wheel force sensor 6 or the like. Such estimation of the gradient leads to an improvement in the operability as in the first embodiment.
(第3の実施形態)
さらに、前輪上下力Fzf(上記数式4)と後輪上下力Fzr(上記数式5)との比ではなく、これらの間の差を用いて、路面勾配θを表すことが可能である。すなわち、この差を次の数式8によって表す。
Furthermore, the road surface gradient θ can be expressed using the difference between the front wheel vertical force F zf (the above formula 4) and the rear wheel vertical force F zr (the above formula 5) instead of the ratio thereof. That is, this difference is expressed by the following
同式において、上述と同様、1/cosθ,lf+lrをそれぞれ1,lwに置き換え、また、Fzf-Fzrをxとすると、θについて、次に示す数式9が得られる。右辺に各値を代入することによって、勾配θが求められる。
本実施形態における勾配推定よっても、ドライバは、操作に対する車両の走行安定性の向上を期待することができる。 According to the gradient estimation in the present embodiment, the driver can expect an improvement in the running stability of the vehicle with respect to the operation.
1 エンジン
2 自動変速機
3a センターデフ
3b フロントデフ
3c リヤデフ
4 車軸
5fl,fr,rl,rr 車輪
6fl,fr,rl,rr 車輪力センサ
7fl,fr,rl,rr 車輪速センサ
10 勾配推定装置
11 加速度検出部
12 車重算出部
13 走行状態判定部
14 勾配推定部
15 制駆動調整部
16 アクセル操作量検出部
17 加速性能マップ
18 スリップ回復制御部
1
Claims (8)
車輪に作用する作用力を検出する車輪力センサと、
前記車両の路面に平行な方向への加速度を検出する加速度検出部と、
前記車輪の作用力と前記車両の加速度とに基づいて、前記路面の勾配を推定する勾配推定部と
を有することを特徴とする勾配推定装置。 In a gradient estimation device that is mounted on a vehicle and estimates a gradient of a road surface on which the vehicle contacts the ground,
A wheel force sensor for detecting an acting force acting on the wheel;
An acceleration detector for detecting acceleration in a direction parallel to the road surface of the vehicle;
A gradient estimation apparatus, comprising: a gradient estimation unit that estimates the gradient of the road surface based on the acting force of the wheel and the acceleration of the vehicle.
前記車両が静止している際に前記車輪力センサにより検出された前記車輪の上下力に基づいて、静止状態における前記車両の重量を算出する車重算出部をさらに有し、
前記勾配推定部は、前記算出された重量を用いて、前記路面の勾配を推定することを特徴とする請求項1に記載された勾配推定装置。 The acting force of the wheel detected by the wheel force sensor includes a vertical force acting on the wheel,
A vehicle weight calculating unit that calculates the weight of the vehicle in a stationary state based on the vertical force of the wheel detected by the wheel force sensor when the vehicle is stationary;
The gradient estimation apparatus according to claim 1, wherein the gradient estimation unit estimates the gradient of the road surface using the calculated weight.
前記車輪力センサにより検出された前記車輪の前後力と、前記加速度検出部により検出された前記車両の加速度とに基づいて、前記車両がスリップしているか否かを判定する走行状態判定部をさらに有し、
前記勾配推定部は、前記判定の結果車両がスリップしていない場合に、前記路面の勾配を推定することを特徴とする請求項1または2に記載された勾配推定装置。 The acting force of the wheel detected by the wheel force sensor includes a longitudinal force acting on the wheel,
A traveling state determination unit that determines whether the vehicle is slipping based on the longitudinal force of the wheel detected by the wheel force sensor and the acceleration of the vehicle detected by the acceleration detection unit; Have
The gradient estimation device according to claim 1 or 2, wherein the gradient estimation unit estimates the gradient of the road surface when the vehicle is not slipping as a result of the determination.
車輪に作用する前後力を検出する車輪力センサと、
前記車輪の車輪速を検出する車輪速センサと、
前記車輪の前後力と前記車輪の車輪速とに基づいて、前記車輪がスリップしているか否かを判定する走行状態判定部と
を有することを特徴とする走行状態判定装置。 In a traveling state determination device that is mounted on a vehicle and determines the traveling state of the vehicle,
A wheel force sensor for detecting the longitudinal force acting on the wheel;
A wheel speed sensor for detecting a wheel speed of the wheel;
A traveling state determination device comprising: a traveling state determination unit that determines whether or not the wheel is slipping based on a longitudinal force of the wheel and a wheel speed of the wheel.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CZ303131B6 (en) * | 2008-02-05 | 2012-04-25 | ŠKODA TRANSPORTATION a.s. | Method for determining reduced falling gradient passed by a vehicle |
US20170361847A1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-21 | Mazda Motor Corporation | Control system of a four-wheel drive vehicle and gradient value setting device of a vehicle |
-
2005
- 2005-06-20 JP JP2005178764A patent/JP2006349593A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ303131B6 (en) * | 2008-02-05 | 2012-04-25 | ŠKODA TRANSPORTATION a.s. | Method for determining reduced falling gradient passed by a vehicle |
US20170361847A1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-21 | Mazda Motor Corporation | Control system of a four-wheel drive vehicle and gradient value setting device of a vehicle |
US10464545B2 (en) * | 2016-06-21 | 2019-11-05 | Mazda Motor Corporation | Control system of a four-wheel drive vehicle and gradient value setting device of a vehicle |
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