JP2007296974A - タイヤスリップ角の推定方法とその装置、及び、車体スリップ角の推定方法とその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車輪操舵角の変化がある程度以上大きくなった場合でも、タイヤスリップ角及び車体スリップ角を精度よく推定して、車両の走行安全性を向上させる。
【解決手段】操舵時のタイヤスリップ角を求める際に、車体速度検出手段１５で検出した車体速度Ｖと、車体スリップ角検出手段１６で検出した車体スリップ角βと、舵角センサ１３で検出した前輪の操舵角δfと、ヨーレートセンサ１４で検出したヨーレートγとを用いて算出した、操舵角速度がω≒０であるときのスリップ角αf0に、操舵角速度算出手段１７で算出された、上記舵角センサ１３の出力を時間微分した前輪の操舵角速度ωfとキャスタートレールｋfとの積を車体速度Ｖで除した値を補正スリップ角として加算した値を真のタイヤスリップ角の推定値αfするようにした。
【選択図】図１
【解決手段】操舵時のタイヤスリップ角を求める際に、車体速度検出手段１５で検出した車体速度Ｖと、車体スリップ角検出手段１６で検出した車体スリップ角βと、舵角センサ１３で検出した前輪の操舵角δfと、ヨーレートセンサ１４で検出したヨーレートγとを用いて算出した、操舵角速度がω≒０であるときのスリップ角αf0に、操舵角速度算出手段１７で算出された、上記舵角センサ１３の出力を時間微分した前輪の操舵角速度ωfとキャスタートレールｋfとの積を車体速度Ｖで除した値を補正スリップ角として加算した値を真のタイヤスリップ角の推定値αfするようにした。
【選択図】図１
Description
本発明は、車両の走行時におけるタイヤスリップ角と車体スリップ角とを推定する方法とその装置に関するものである。
近年、安全性向上のため、タイヤに発生しているスリップ角などのタイヤ情報を精度よく測定し、これを車両制御システムへフィードバックすることが求められている。これらの情報により、例えば、車体姿勢制御装置のより高度な制御が可能となり、安全性が一段と高められると考えられる。
タイヤスリップ角を推定する技術としては、ヨーレートや横加速度等の車両の運動状態量の観測値から車体重心のスリップ角を検出し、この車体スリップ角と、別途検出した操舵角度、車速、ヨーレートとからタイヤスリップ角を推定する方法や、超音波のドップラー効果を利用してタイヤスリップ角を推定する方法が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００３−１６５４３号公報
特開平０８−１８３４３３号公報
タイヤスリップ角を推定する技術としては、ヨーレートや横加速度等の車両の運動状態量の観測値から車体重心のスリップ角を検出し、この車体スリップ角と、別途検出した操舵角度、車速、ヨーレートとからタイヤスリップ角を推定する方法や、超音波のドップラー効果を利用してタイヤスリップ角を推定する方法が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
しかしながら、超音波センサなどのように、車体から直接路面を観察する手段を用いた場合には、その検出能力が路面状態に左右されることから、特に、濡れた路面、氷路、雪路などにおいては、推定精度が十分ではなかった。
これに対して、車体スリップ角、操舵角度、車速、及び、ヨーレートからタイヤスリップ角車輪する方法では、より広範な環境条件にてスリップ角を推定することができる。すなわち、一般的に車輪操舵角をδ、車体スリップ角をβ、車体重心から車輪軸までの距離をｌ、車体速度をＶ、ヨーレートをγとしたときに、タイヤスリップ角α0は、以下の式（１）で算出することができる。
α0＝δ−［β＋（ｌ・γ）／Ｖ］‥‥（１）
しかしながら、スラローム走行時などのように、車輪操舵角δの変化がある程度以上大きくなると、上記式（１）で算出されたタイヤスリップ角α0は、光学式２軸速度計などの高精度の対地速度センサを用いて計測したタイヤスリップ角との誤差が大きくなってしまうことが、発明者らの実験により確認された。
これに対して、車体スリップ角、操舵角度、車速、及び、ヨーレートからタイヤスリップ角車輪する方法では、より広範な環境条件にてスリップ角を推定することができる。すなわち、一般的に車輪操舵角をδ、車体スリップ角をβ、車体重心から車輪軸までの距離をｌ、車体速度をＶ、ヨーレートをγとしたときに、タイヤスリップ角α0は、以下の式（１）で算出することができる。
α0＝δ−［β＋（ｌ・γ）／Ｖ］‥‥（１）
しかしながら、スラローム走行時などのように、車輪操舵角δの変化がある程度以上大きくなると、上記式（１）で算出されたタイヤスリップ角α0は、光学式２軸速度計などの高精度の対地速度センサを用いて計測したタイヤスリップ角との誤差が大きくなってしまうことが、発明者らの実験により確認された。
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、車輪操舵角の変化がある程度以上大きくなった場合でも、タイヤスリップ角及び車体スリップ角を精度よく推定して、車両の走行安全性を向上させることを目的とする。
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、車輪が操舵中心周りに角速度で操舵されると、タイヤ中心点にはこの操舵角速度と車体速度とタイヤのキャスタートレールとに依存する速度成分が付加され、この速度成分が車体スリップ角の大きさに影響を与えることから、車体速度、車体スリップ角、ヨーレート、及び、車輪操舵角に基づいて推定されるタイヤスリップ角を、更に、上記車体速度とタイヤのキャスタートレールと操舵角速度とを用いて補正するようにすれば、車輪操舵角の変化が大きい場合でも、タイヤスリップ角を精度よく推定することができるとともに、タイヤスリップ角を検出して車体スリップ角を推定する場合にも、上記速度成分の影響を考慮すれば、車体スリップ角を精度よく推定することができることを見出し本発明に到ったものである。
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、車体速度、車体重心スリップ角（以下、車体スリップ角という）、ヨーレート、及び、車輪操舵角を検出して、タイヤに加えられるタイヤスリップ角を推定するタイヤスリップ角の推定方法において、上記検出された車輪操舵角を時間微分した車輪操舵角速度を算出し、この算出された車輪操舵角速度に車輪のキャスタトレールを乗じたものを上記車体速度で除した値を補正スリップ角とし、この補正スリップ角を、上記検出された車体速度、車体重心スリップ角、ヨーレート、及び、車輪操舵角に基づいて推定されたタイヤスリップ角に加算した値をタイヤスリップ角の推定値とすることを特徴とするものである。
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、車体速度、車体重心スリップ角（以下、車体スリップ角という）、ヨーレート、及び、車輪操舵角を検出して、タイヤに加えられるタイヤスリップ角を推定するタイヤスリップ角の推定方法において、上記検出された車輪操舵角を時間微分した車輪操舵角速度を算出し、この算出された車輪操舵角速度に車輪のキャスタトレールを乗じたものを上記車体速度で除した値を補正スリップ角とし、この補正スリップ角を、上記検出された車体速度、車体重心スリップ角、ヨーレート、及び、車輪操舵角に基づいて推定されたタイヤスリップ角に加算した値をタイヤスリップ角の推定値とすることを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、車体速度、タイヤスリップ角、ヨーレート、及び、車輪操舵角を検出して、車体重心のスリップ角を推定する車体スリップ角の推定方法において、上記車輪操舵角を時間微分した車輪操舵角速度を算出して、車輪のキャスタトレールに上記算出された車輪操舵角速度を乗じたものを上記車体速度で除した値を補正スリップ角とするとともに、上記検出された車体速度、ヨーレート、及び、車輪操舵角と、上記検出されたタイヤスリップ角に上記補正スリップ角を加算して得られるタイヤスリップ角の推定値とに基づいて、車体スリップ角を推定することを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、車体重心のスリップ角を推定する方法であって、車体速度、前輪及び後輪のタイヤスリップ角、及び、前輪及び後輪の車輪操舵角を検出するとともに、上記前輪及び後輪の操舵角をそれぞれ時間微分した前輪及び後輪の操舵角速度をそれぞれ算出し、上記検出された車体速度、前輪及び後輪のタイヤスリップ角、前輪及び後輪の車輪操舵角、及び、上記算出された前輪及び後輪の操舵角速度に基づいて車体スリップ角を推定することを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、車体重心のスリップ角を推定する方法であって、車体速度、前輪及び後輪のタイヤスリップ角、及び、前輪及び後輪の車輪操舵角を検出するとともに、上記前輪及び後輪の操舵角をそれぞれ時間微分した前輪及び後輪の操舵角速度をそれぞれ算出し、上記検出された車体速度、前輪及び後輪のタイヤスリップ角、前輪及び後輪の車輪操舵角、及び、上記算出された前輪及び後輪の操舵角速度に基づいて車体スリップ角を推定することを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の車体スリップ角の推定方法において、当該タイヤのタイヤトレッドのインナーライナー部に、タイヤ軸方向中心に対して軸方向等距離の線対称の位置に複数対のセンサを配置して、タイヤの接地面開始点におけるタイヤトレッド変形速度の指標とタイヤトレッド変形量の指標と検出し、予め求めておいたタイヤスリップ角と変形速度の指標との関係に基づいて、当該タイヤスリップ角を推定するとともに、上記検出された変形量の指標に基づいて、上記推定されたタイヤスリップ角を補正して、キャンバー角が付与されている場合のタイヤスリップ角を求め、これを当該タイヤのタイヤスリップ角としたものである。
請求項５に記載の発明は、車体速度検出手段、車体重心スリップ角検出手段、ヨーレート検出手段、及び、車輪操舵角検出手段とを備え、タイヤに加えられるスリップ角を推定するタイヤスリップ角の推定装置であって、上記車輪操舵角を時間微分して車輪操舵角速度を算出する車輪操舵角速度算出手段と、車輪のキャスタトレールに上記算出された車輪操舵角速度を乗じたものを上記車体速度で除して補正スリップ角を算出する補正スリップ角算出手段と、上記各検出手段で検出された車体速度、車体重心スリップ角、ヨーレート、及び、車輪操舵角に基づいてタイヤスリップ角を算出するとともに、上記算出されたタイヤスリップ角と上記補正スリップ角とを加算してタイヤスリップ角の推定値を算出するタイヤスリップ角推定手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項６に記載の発明は、車体重心のスリップ角を推定する装置であって、車体速度検出手段、タイヤスリップ角検出手段、ヨーレート検出手段、及び、車輪操舵角検出手段とを備えるとともに、上記車輪操舵角検出手段で検出された車輪操舵角を時間微分した車輪操舵角速度を算出する車輪操舵角速度算出手段と、車輪のキャスタトレールに上記算出された車輪操舵角速度を乗じたものを上記車体速度で除し補正スリップ角を算出する補正スリップ角算出手段と、上記各検出装置で検出された車体速度、ヨーレート、及び、車輪操舵角と、上記検出されたタイヤスリップ角に上記補正スリップ角を加算して得られるタイヤスリップ角の推定値とに基づいて、車体スリップ角を推定する車体スリップ角推定手段とを備えたことを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、車体重心のスリップ角を推定する装置であって、車体速度検出手段、前輪スリップ角検出装置、後輪スリップ角検出装置、前輪操舵角検出装置、及び、後輪操舵角検出装置とを備えるとともに、上記前輪及び後輪の操舵角をそれぞれ時間微分した前輪及び後輪の操舵角速度をそれぞれ算出する操舵角速度算出手段と、前輪及び後輪のキャスタトレールにそれぞれ上記算出された前輪及び後輪の操舵角速度を乗じたものを上記車体速度で除した補正スリップ角を算出する補正スリップ角算出手段と、上記検出された車体速度、前輪及び後輪のタイヤスリップ角、前輪及び後輪の車輪操舵角、及び、上記補正スリップ角算出手段で算出した前輪及び後輪の補正スリップ角とに基づいて、車体スリップ角を推定する車体スリップ角推定手段とを備えたことを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の車体スリップ角の推定装置において、上記スリップ角検出手段に代えて、当該タイヤのタイヤトレッドのインナーライナー部の、タイヤ軸方向中心に対して軸方向等距離の線対称の位置に配置された、タイヤの接地面開始点におけるタイヤトレッドの変形速度の指標とタイヤトレッド変形量の指標を検出するための複数対のセンサと、予め求めておいたタイヤスリップ角と変形速度の指標との関係に基づいて、当該タイヤスリップ角を算出するタイヤスリップ角算出手段と、上記検出された変形量の指標に基づいて、上記タイヤスリップ角の算出値を補正し、キャンバー角が付与されている場合のタイヤスリップ角を推定するタイヤスリップ角推定手段とを備えたタイヤスリップ角推定装置を設けて、上記タイヤスリップ角推定装置で推定されたタイヤスリップ角の推定値を用いて車体スリップ角を推定するようにしたものである。
本発明によれば、車体速度、車体重心スリップ角、ヨーレート、及び、車輪操舵角を検出して、タイヤに加えられるタイヤスリップ角を推定するタイヤスリップ角の推定方法において、上記検出した車輪操舵角を時間微分した車輪操舵角速度を算出して、車輪のキャスタトレールに上記算出された車輪操舵角速度を乗じたものを上記車体速度で除した値を補正スリップ角とし、上記推定されたタイヤスリップ角に上記補正スリップ角を加算した値をタイヤスリップ角の推定値としたので、車輪操舵角の変化が大きい場合でも、タイヤスリップ角を精度よく推定することができる。
また、車体速度、タイヤスリップ角、ヨーレート、及び、車輪操舵角を検出して、車体重心のスリップ角を推定する際にも、上記検出されたタイヤスリップ角に上記補正スリップ角を加算した値を新たなタイヤスリップ角として車体スリップ角を推定するようにすれば、車体スリップ角の推定精度を向上させることができる。
また、車体速度、前輪及び後輪のタイヤスリップ角、及び、前輪及び後輪の車輪操舵角を検出するとともに、上記前輪及び後輪の操舵角をそれぞれ時間微分した前輪及び後輪の操舵角速度をそれぞれ算出し、上記検出された車体速度、前輪及び後輪のタイヤスリップ角、前輪及び後輪の車輪操舵角、及び、上記算出された前輪及び後輪の操舵角速度に基づいて車体スリップ角を推定するようにすれば、ヨーレートセンサを用いることなく、車体スリップ角を精度よく推定することができる。
また、車体速度、タイヤスリップ角、ヨーレート、及び、車輪操舵角を検出して、車体重心のスリップ角を推定する際にも、上記検出されたタイヤスリップ角に上記補正スリップ角を加算した値を新たなタイヤスリップ角として車体スリップ角を推定するようにすれば、車体スリップ角の推定精度を向上させることができる。
また、車体速度、前輪及び後輪のタイヤスリップ角、及び、前輪及び後輪の車輪操舵角を検出するとともに、上記前輪及び後輪の操舵角をそれぞれ時間微分した前輪及び後輪の操舵角速度をそれぞれ算出し、上記検出された車体速度、前輪及び後輪のタイヤスリップ角、前輪及び後輪の車輪操舵角、及び、上記算出された前輪及び後輪の操舵角速度に基づいて車体スリップ角を推定するようにすれば、ヨーレートセンサを用いることなく、車体スリップ角を精度よく推定することができる。
このとき、当該タイヤのタイヤトレッドのインナーライナー部に、タイヤ軸方向中心に対して軸方向等距離の線対称の位置に複数対のセンサを配置して、タイヤの接地面開始点のタイヤトレッド変形速度の指標を検出し、予め求めておいたタイヤスリップ角と変形速度の指標との関係に基づいて、当該タイヤスリップ角を推定するとともに、上記タイヤトレッド変形量の指標を検出し、この検出された変形量の指標に基づいて、上記タイヤスリップ角の推定値を補正し、キャンバー角が付与されている場合のタイヤスリップ角を求め、これをタイヤスリップ角とすれば、光学式２軸速度計などの高精度の対地速度センサのような、高価で大型の計測装置を用いることなく、タイヤスリップ角を精度よく推定することができる。
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
最良の形態１．
図１は、本最良の形態１に係るタイヤスリップ角推定装置１０の概略構成を示すブロック図で、同図において、１１，１２は車体重心部に設けられた、車体の前後方向の加速度と横方向の加速度とをそれぞれ計測する第１及び第２の加速度センサ、１３は操舵輪である前輪の操舵角δfを計測する舵角センサ、１４は車体の重心近傍に設けられたヨーレートセンサ、１５は上記第１及び第２の加速度センサ１１，１２の出力に基づいて車体の進行方向の速度（車体速度）Ｖを検出する車体速度検出手段、１６は上記第２の加速度センサ１２の出力と上記車体速度検出手段１５で検出した車体速度Ｖとヨーレートセンサ１４の出力とに基づいて、走行中の当該車両の車体重心のスリップ角（以下、車体スリップ角という）βを検出する車体スリップ角検出手段、１７は上記舵角センサ１３の出力である操舵角δfを時間微分して前輪の操舵角速度ωfを算出する操舵角速度算出手段、１８は上記車体速度検出手段１５で検出された車体速度Ｖ、上記車体スリップ角検出手段１６で検出された車体スリップ角β、舵角センサ１３で検出された前輪の操舵角δf、ヨーレートセンサ１４で検出されたヨーレートγ、及び、上記操舵角速度算出手段１７で算出された前輪の操舵角速度ωfを用いて前輪のタイヤスリップ角αfを推定するタイヤスリップ角推定手段である。
最良の形態１．
図１は、本最良の形態１に係るタイヤスリップ角推定装置１０の概略構成を示すブロック図で、同図において、１１，１２は車体重心部に設けられた、車体の前後方向の加速度と横方向の加速度とをそれぞれ計測する第１及び第２の加速度センサ、１３は操舵輪である前輪の操舵角δfを計測する舵角センサ、１４は車体の重心近傍に設けられたヨーレートセンサ、１５は上記第１及び第２の加速度センサ１１，１２の出力に基づいて車体の進行方向の速度（車体速度）Ｖを検出する車体速度検出手段、１６は上記第２の加速度センサ１２の出力と上記車体速度検出手段１５で検出した車体速度Ｖとヨーレートセンサ１４の出力とに基づいて、走行中の当該車両の車体重心のスリップ角（以下、車体スリップ角という）βを検出する車体スリップ角検出手段、１７は上記舵角センサ１３の出力である操舵角δfを時間微分して前輪の操舵角速度ωfを算出する操舵角速度算出手段、１８は上記車体速度検出手段１５で検出された車体速度Ｖ、上記車体スリップ角検出手段１６で検出された車体スリップ角β、舵角センサ１３で検出された前輪の操舵角δf、ヨーレートセンサ１４で検出されたヨーレートγ、及び、上記操舵角速度算出手段１７で算出された前輪の操舵角速度ωfを用いて前輪のタイヤスリップ角αfを推定するタイヤスリップ角推定手段である。
次に、上記タイヤスリップ角推定手段１８における、操舵輪のタイヤスリップ角αfの算出方法について説明する。
車輪が操舵中心周りに操舵されても、操舵角の変化が緩やかで上記操舵角速度ωが無視できる程度の大きさである場合には、前輪タイヤスリップ角αf0は、図２に示すように、車輪操舵角をδf、車体スリップ角をβ、重心から前輪の車輪軸までの距離をｌf、車体速度をＶ、ヨーレートをγとすると、αf0＝δf−［β＋（ｌ・γ）／Ｖ］と表わせる。
しかしながら、操舵角速度ωの大きさが無視できない場合には、図３に示すように、車輪横方向と操舵中心とタイヤ中心とを結ぶ線がなす角をθとし、タイヤ接地面上における操舵中心とタイヤ中心との距離をＴfとすると、タイヤ中心点にはΔＶ＝Ｔf・ωの速度が付加される。このΔＶは、操舵中心を中心とし操舵中心とタイヤ中心とを結ぶ線分を半径とする円のタイヤ中心位置における接線方向、すなわち、上記タイヤ前後方向に対してθの向きに発生する。したがって、タイヤ中心点には、タイヤ前後方向にΔＶx＝ΔＶ・cosθの、タイヤ横方向にはΔＶy＝ΔＶ・sinθの速度が付加される。
一方、この瞬間に、図２の車両モデルで求められる車輪部分のタイヤスリップ角をαf0、車体速度をＶとすると、タイヤの前後方向速度はＶx＝Ｖ・cosαf0、横方向速度はＶy＝Ｖ・sinαf0であるので、このＶx，Ｖyに上記操舵により付加された速度ΔＶx，ΔＶyをそれぞれ加算したものが、それぞれ操舵時の前後方向速度及び横方向速度となる。
したがって、操舵時にタイヤ（この場合は前輪のタイヤ）に発生するスリップ角αfは、αf＝（操舵時の横方向速度／操舵時の前後方向速度）となるので、操舵中のスリップ角αfは、以下の式（２）で表わすことができる。
αf＝tan-1［（Ｖ・sinαf0＋ΔＶ・sinθ）／(Ｖ・cosαf0＋ΔＶ・sinθ)‥‥（２）
車輪が操舵中心周りに操舵されても、操舵角の変化が緩やかで上記操舵角速度ωが無視できる程度の大きさである場合には、前輪タイヤスリップ角αf0は、図２に示すように、車輪操舵角をδf、車体スリップ角をβ、重心から前輪の車輪軸までの距離をｌf、車体速度をＶ、ヨーレートをγとすると、αf0＝δf−［β＋（ｌ・γ）／Ｖ］と表わせる。
しかしながら、操舵角速度ωの大きさが無視できない場合には、図３に示すように、車輪横方向と操舵中心とタイヤ中心とを結ぶ線がなす角をθとし、タイヤ接地面上における操舵中心とタイヤ中心との距離をＴfとすると、タイヤ中心点にはΔＶ＝Ｔf・ωの速度が付加される。このΔＶは、操舵中心を中心とし操舵中心とタイヤ中心とを結ぶ線分を半径とする円のタイヤ中心位置における接線方向、すなわち、上記タイヤ前後方向に対してθの向きに発生する。したがって、タイヤ中心点には、タイヤ前後方向にΔＶx＝ΔＶ・cosθの、タイヤ横方向にはΔＶy＝ΔＶ・sinθの速度が付加される。
一方、この瞬間に、図２の車両モデルで求められる車輪部分のタイヤスリップ角をαf0、車体速度をＶとすると、タイヤの前後方向速度はＶx＝Ｖ・cosαf0、横方向速度はＶy＝Ｖ・sinαf0であるので、このＶx，Ｖyに上記操舵により付加された速度ΔＶx，ΔＶyをそれぞれ加算したものが、それぞれ操舵時の前後方向速度及び横方向速度となる。
したがって、操舵時にタイヤ（この場合は前輪のタイヤ）に発生するスリップ角αfは、αf＝（操舵時の横方向速度／操舵時の前後方向速度）となるので、操舵中のスリップ角αfは、以下の式（２）で表わすことができる。
αf＝tan-1［（Ｖ・sinαf0＋ΔＶ・sinθ）／(Ｖ・cosαf0＋ΔＶ・sinθ)‥‥（２）
現実の車両に発生するスリップ角αf0はそれほど大きくないので、Ｖ・cosαf0≒Ｖ、Ｖ・sinαf0≒Ｖ・αf0と近似できる。
また、αfが小さいときには、tan-1Ａ≒Ａであるので、上記式（２）は以下の式（３）で近似できる。
αf＝αf0＋（ΔＶ・sinθ）／Ｖ＝（Ｔf・sinθ）・(ω／Ｖ) ‥‥（３）
ところで、上記Ｔfとsinθとは、ともに操舵機構のジオメトリだけで決まる定数である。ここで、ｋf＝Ｔf・sinθとおけば、αf＝αf0＋（ｋf・ω）／Ｖと表わすことができる。上記ｋfはキャスタートレールといわれるもので、図３に示すように、一般的な車両の操舵輪のキングピンオフセットＬとキャスター角付与とによるトレールの長さを表わす量である。したがって、操舵角速度ωがω≒０であるときのスリップ角αf0に上記キャスタトレールｋfに操舵角速度ωを乗じたものを車体速度Ｖで除した値を加算した値を加算したものをタイヤスリップ角の推定値αfとすれば、操舵輪のタイヤスリップ角αfを精度よく求めることができる。
また、車体速度をＶ、車体重心スリップ角をβ、ヨーレートをγ、車輪操舵角をδ、操舵角速度をωf、車体重心から車輪軸までの距離をｌf、キャスタートレールをｋfとすると、操舵時の操舵時のタイヤスリップ角αfは、以下の式（４）を用いて算出することができる。
αf＝δf−［β＋（ｌf・γ）／Ｖ］＋（ｋf・ωf）／Ｖ ‥‥（４）
また、αfが小さいときには、tan-1Ａ≒Ａであるので、上記式（２）は以下の式（３）で近似できる。
αf＝αf0＋（ΔＶ・sinθ）／Ｖ＝（Ｔf・sinθ）・(ω／Ｖ) ‥‥（３）
ところで、上記Ｔfとsinθとは、ともに操舵機構のジオメトリだけで決まる定数である。ここで、ｋf＝Ｔf・sinθとおけば、αf＝αf0＋（ｋf・ω）／Ｖと表わすことができる。上記ｋfはキャスタートレールといわれるもので、図３に示すように、一般的な車両の操舵輪のキングピンオフセットＬとキャスター角付与とによるトレールの長さを表わす量である。したがって、操舵角速度ωがω≒０であるときのスリップ角αf0に上記キャスタトレールｋfに操舵角速度ωを乗じたものを車体速度Ｖで除した値を加算した値を加算したものをタイヤスリップ角の推定値αfとすれば、操舵輪のタイヤスリップ角αfを精度よく求めることができる。
また、車体速度をＶ、車体重心スリップ角をβ、ヨーレートをγ、車輪操舵角をδ、操舵角速度をωf、車体重心から車輪軸までの距離をｌf、キャスタートレールをｋfとすると、操舵時の操舵時のタイヤスリップ角αfは、以下の式（４）を用いて算出することができる。
αf＝δf−［β＋（ｌf・γ）／Ｖ］＋（ｋf・ωf）／Ｖ ‥‥（４）
このように、本最良の形態１によれば、操舵時のタイヤスリップ角を求める際に、車体速度検出手段１５で検出した車体速度Ｖと、車体スリップ角検出手段１６で検出した車体スリップ角βと、舵角センサ１３で検出した前輪の操舵角δfと、ヨーレートセンサ１４で検出したヨーレートγとを用いて算出した、操舵角速度がω≒０であるときのスリップ角αf0に、操舵角速度算出手段１７で算出された、上記舵角センサ１３の出力を時間微分した前輪の操舵角速度ωfとキャスタートレールｋfとの積を車体速度Ｖで除した値を補正スリップ角として加算した値を真のタイヤスリップ角の推定値αfとしたので、車輪操舵角の変化が大きい場合でも、タイヤスリップ角を精度よく推定することができる。
試験車両にＧＰＳを用いた車体スリップ角計測装置、ヨーレート計測装置、車体速度計測装置、操舵角計測装置を装着し、それらの情報を基に、上記式（１）で示した従来方式及び上記式（３）で示した本発明方式を用いてタイヤスリップ角をそれぞれ推定した。その結果を図４のグラフに示す。また、車輪部に光学式２軸速度計を装着して、実際のタイヤスリップ角を計測し、上記各推定値と比較した。
比較位置は車両の左前輪で、車速約２５ｋｍ/ｈにてスラローム走行を実施した。
図４のグラフから明らかなように、従来方式で推定したタイヤスリップ角（破線）と光学式２軸速度計で計測したタイヤスリップ角(×印：細い実線)との間には大きな誤差が生じているが、本発明方式で推定したタイヤスリップ角(□印：太い実線)と光学式２軸速度計で計測したタイヤスリップ角との間には殆ど誤差が生じていない。
これにより、本発明によるタイヤスリップ角の推定方法を用いることにより、タイヤスリップ角を精度よく推定できることが確認された。
比較位置は車両の左前輪で、車速約２５ｋｍ/ｈにてスラローム走行を実施した。
図４のグラフから明らかなように、従来方式で推定したタイヤスリップ角（破線）と光学式２軸速度計で計測したタイヤスリップ角(×印：細い実線)との間には大きな誤差が生じているが、本発明方式で推定したタイヤスリップ角(□印：太い実線)と光学式２軸速度計で計測したタイヤスリップ角との間には殆ど誤差が生じていない。
これにより、本発明によるタイヤスリップ角の推定方法を用いることにより、タイヤスリップ角を精度よく推定できることが確認された。
最良の形態２．
上記最良の形態１では、タイヤスリップ角の推定方法について説明したが、タイヤスリップ角を検出して車体スリップ角を推定する際にも、上記タイヤ中心に付加される操舵時の速度の影響を考慮するようにすれば、車体スリップ角の検出精度についても向上させることができる。
図５は、本最良の形態２に係る車体スリップ角推定装置２０の概略構成を示すブロック図で、同図において、２１は車体の前後方向の加速度と横方向の加速度とをそれぞれ計測する２つの加速度センサ（図示せず）を備え、車体の進行方向の速度Ｖを検出する車体速度検出手段、２２は操舵輪である前輪のスリップ角αfを検出するタイヤスリップ角検出手段で、本例では、このタイヤスリップ角検出手段２２として光学式２軸速度計を用いている。
また、２３は時前輪の操舵角δfを計測する舵角センサ、２４は車体の重心近傍に設けられたヨーレートセンサ、２５は上記舵角センサ２３の出力を時間微分した前輪の操舵角速度ωfを算出する操舵角速度算出手段、２６は上記車体速度検出手段２１で検出された車体速度Ｖ、上記タイヤスリップ角検出手段２２で検出されたタイヤスリップ角αf、舵角センサ２３で検出された前輪の操舵角δf、ヨーレートセンサ２４で検出されたヨーレートγ、及び、上記操舵角速度算出手段２５で算出された前輪の操舵角速度ωfを用いて車体スリップ角βを推定する車体スリップ角推定手段である。
上記最良の形態１では、タイヤスリップ角の推定方法について説明したが、タイヤスリップ角を検出して車体スリップ角を推定する際にも、上記タイヤ中心に付加される操舵時の速度の影響を考慮するようにすれば、車体スリップ角の検出精度についても向上させることができる。
図５は、本最良の形態２に係る車体スリップ角推定装置２０の概略構成を示すブロック図で、同図において、２１は車体の前後方向の加速度と横方向の加速度とをそれぞれ計測する２つの加速度センサ（図示せず）を備え、車体の進行方向の速度Ｖを検出する車体速度検出手段、２２は操舵輪である前輪のスリップ角αfを検出するタイヤスリップ角検出手段で、本例では、このタイヤスリップ角検出手段２２として光学式２軸速度計を用いている。
また、２３は時前輪の操舵角δfを計測する舵角センサ、２４は車体の重心近傍に設けられたヨーレートセンサ、２５は上記舵角センサ２３の出力を時間微分した前輪の操舵角速度ωfを算出する操舵角速度算出手段、２６は上記車体速度検出手段２１で検出された車体速度Ｖ、上記タイヤスリップ角検出手段２２で検出されたタイヤスリップ角αf、舵角センサ２３で検出された前輪の操舵角δf、ヨーレートセンサ２４で検出されたヨーレートγ、及び、上記操舵角速度算出手段２５で算出された前輪の操舵角速度ωfを用いて車体スリップ角βを推定する車体スリップ角推定手段である。
次に、上記車体スリップ角推定手段２６において車体スリップ角βを算出する方法について説明する。
操舵輪のタイヤスリップ角αfと車体スリップ角βとの関係は、上記最良の形態１で示した、以下の式（４）で表わせる。
αf＝δf−［β＋（ｌf・γ）／Ｖ］＋（ｋf・ωf）／Ｖ ‥‥（４）
上記最良の形態１では、車体スリップ角βが検出値で、操舵輪のタイヤスリップ角αfが演算値であったが、本例では、タイヤスリップ角αfをタイヤスリップ角検出手段２２を用いて検出して車体スリップ角βを求める際に、上記検出されたタイヤスリップ角αfと、車体速度検出手段２１で検出した車体速度Ｖ、ヨーレートセンサ２４で検出したヨーレートγ、舵角センサ２３で検出した操舵角δ、操舵角速度算出手段２５で算出した前輪の操舵角速度ωf、車体重心から車輪軸までの距離ｌf、及び、キャスタートレールｋfとを用い、以下の式（５）により車体スリップ角βを算出するようにしている。
β＝δf−［αf＋（ｌf・γ）／Ｖ］＋（ｋf・ωf）／Ｖ ‥‥（５）
上記式（５）のδf−［αf＋（ｌf・γ）／Ｖ］をβ0すると、このβ0は、従来のタイヤスリップ角と車体スリップ角との関係から求められる、操舵角速度ωの影響が少ない場合の車体スリップ角の推定値(従来の車体スリップ角の推定値)である。上記式（５）からも分かるように、本例では、この従来の車体スリップ角の推定値β0に、操舵により付加された速度ΔＶによる補正項である（ｋf・ωf）／Ｖを加算した値を車体スリップ角βとしている。したがって、操舵角速度ωの影響を考慮した車体スリップ角βを求めることができ、車体スリップ角βの推定精度を大幅に向上させることができる。
操舵輪のタイヤスリップ角αfと車体スリップ角βとの関係は、上記最良の形態１で示した、以下の式（４）で表わせる。
αf＝δf−［β＋（ｌf・γ）／Ｖ］＋（ｋf・ωf）／Ｖ ‥‥（４）
上記最良の形態１では、車体スリップ角βが検出値で、操舵輪のタイヤスリップ角αfが演算値であったが、本例では、タイヤスリップ角αfをタイヤスリップ角検出手段２２を用いて検出して車体スリップ角βを求める際に、上記検出されたタイヤスリップ角αfと、車体速度検出手段２１で検出した車体速度Ｖ、ヨーレートセンサ２４で検出したヨーレートγ、舵角センサ２３で検出した操舵角δ、操舵角速度算出手段２５で算出した前輪の操舵角速度ωf、車体重心から車輪軸までの距離ｌf、及び、キャスタートレールｋfとを用い、以下の式（５）により車体スリップ角βを算出するようにしている。
β＝δf−［αf＋（ｌf・γ）／Ｖ］＋（ｋf・ωf）／Ｖ ‥‥（５）
上記式（５）のδf−［αf＋（ｌf・γ）／Ｖ］をβ0すると、このβ0は、従来のタイヤスリップ角と車体スリップ角との関係から求められる、操舵角速度ωの影響が少ない場合の車体スリップ角の推定値(従来の車体スリップ角の推定値)である。上記式（５）からも分かるように、本例では、この従来の車体スリップ角の推定値β0に、操舵により付加された速度ΔＶによる補正項である（ｋf・ωf）／Ｖを加算した値を車体スリップ角βとしている。したがって、操舵角速度ωの影響を考慮した車体スリップ角βを求めることができ、車体スリップ角βの推定精度を大幅に向上させることができる。
このように、本最良の形態２によれば、操舵時の車体スリップ角βを求める際に、車体速度検出手段２１で検出した車体速度Ｖと、タイヤスリップ角検出手段２２を用いて検出したタイヤスリップ角αfと、ヨーレートセンサ２４で検出したヨーレートγ、舵角センサ２３で検出した操舵角δfとを用いて算出した、操舵角速度ωがω≒０であるときの車体スリップ角β0に、操舵角速度算出手段１７で算出された、上記舵角センサ１３の出力を時間微分した前輪の操舵角速度ωfとキャスタートレールｋfとの積を車体速度Ｖで除した値を補正スリップ角として加算した値を真の車体スリップ角の推定値βとしたので、車輪操舵角の変化が大きい場合でも、車体スリップ角を精度よく推定できる。
なお、上記最良の形態２では、タイヤスリップ角検出手段２２として、光学式２軸速度計を用いたが、上記タイヤスリップ角αを、図６（ａ），（ｂ）に示すような、センサ付きタイヤ３０を用いて検出することも可能である。このセンサ付きタイヤ３０は、タイヤトレッド３１のインナーライナー部３２の、タイヤ軸方向中心に対して軸方向等距離の線対称の位置に配置された、第１及び第２の歪ゲージ４１ａ，４１ｂから成る第１のセンサ対４１と、この第１のセンサ対４１の外側にそれぞれ配置された第３及び第４の歪ゲージ４２ａ，４２ｂから成る第２センサ対と、上記第３及び第４の歪ゲージ４２ａ，４２ｂの外側にそれぞれ配置された第５及び第６の歪ゲージ４３ａ，４３ｂから成る第３センサ対４３とを備えたもので、上記第１及び第２ののセンサ対４１，４２により当該タイヤ３０の接地面開始点のタイヤトレッド３１の変形速度の指標を検出し、上記第３のセンサ対４３によりタイヤトレッド３１の変形量の指標を検出する。
図７は、上記センサ付きタイヤ３０を用いたタイヤスリップ角検出手段４０の一構成例を示す図で、４１〜４３は上記センサ付きタイヤ３０に設けられたセンサ対、４４は上記センサ対４１，４２で計測された歪波形をそれぞれ時間微分して歪速度波形を求めるとともに、得られた歪速度波形から、タイヤトレッド３１が路面との接触部に進入する際に発生する歪速度のピーク値である踏込み時歪速度ｖfと脱出する際に発生する歪速度のピーク値である蹴出し時歪速度ｖk、及び、踏込み時の時刻ｔfと蹴出し時の時刻ｔkとをそれぞれ検出するピーク検出手段、４５は上記検出された踏込み時歪速度ｖfのうちの、第１及び第２のセンサ対４１，４２で検出された踏込み時歪速度である歪速度ピーク値ｖ1a, ｖ1b、及び、歪速度ピーク値ｖ2a,ｖ2b、とを用いて、上記第１及び第２の歪ゲージ４１ａ，４１ｂが設置された位置のタイヤトレッド３１の変形速度の指標と上記第３及び第４の歪ゲージ４２ａ，４２ｂが設置された位置のタイヤトレッド３１の変形速度の指標をそれぞれ算出する変形速度指標算出手段である。なお、上記歪速度ピーク値ｖ1a, ｖ1b、及び、歪速度ピーク値ｖ2a, ｖ2bが変形速度の指標に相当する。
また、４６は上記変形速度指標算出手段４５で算出された第１及び第２のセンサ対４１，４２の変形速度の指標を用いてタイヤ全体の曲げ速度を算出する曲げ速度算出手段で、具体的には、上記第２の歪ゲージ４１ｂの歪速度ピーク値と上記第４の歪ゲージ４２ｂの歪速度ピーク値との差からタイヤ軸方向中心から上方側の曲げ速度ｖb＝ｖ1b−ｖ2bを求めるとともに、上記第１の歪ゲージ４１ａの歪速度ピーク値と上記第３の歪ゲージ４２ａの歪速度ピーク値との差からタイヤ軸方向中心から下方側の曲げ速度ｖa＝ｖ2a−ｖ1aを求めて、これらの曲げ速度ｖa，ｖbの総和であるタイヤ全体の曲げ速度である総曲げ速度Ｖz＝ｖa＋ｖbを算出する。
また、４６は上記変形速度指標算出手段４５で算出された第１及び第２のセンサ対４１，４２の変形速度の指標を用いてタイヤ全体の曲げ速度を算出する曲げ速度算出手段で、具体的には、上記第２の歪ゲージ４１ｂの歪速度ピーク値と上記第４の歪ゲージ４２ｂの歪速度ピーク値との差からタイヤ軸方向中心から上方側の曲げ速度ｖb＝ｖ1b−ｖ2bを求めるとともに、上記第１の歪ゲージ４１ａの歪速度ピーク値と上記第３の歪ゲージ４２ａの歪速度ピーク値との差からタイヤ軸方向中心から下方側の曲げ速度ｖa＝ｖ2a−ｖ1aを求めて、これらの曲げ速度ｖa，ｖbの総和であるタイヤ全体の曲げ速度である総曲げ速度Ｖz＝ｖa＋ｖbを算出する。
また、４７は上記総曲げ速度Ｖzにおけるキャンバー角による誤差を排除するためのキャンバー補正値Ｃを算出するキャンバー補正値算出手段で、具体的には、上記第１及び第２のセンサ対４１，４２よりもタイヤ軸中心から離れた位置に配置されている第３のセンサ対４３を構成する第５及び第６の歪ゲージ４３ａ，４３ｂで計測された歪波形のピーク値である歪ピーク値ｖ3a,ｖ3bを検出し、この歪ピーク値ｖ3a,ｖ3bのピーク値の差（ｖ3a−ｖ3b）を歪ピーク値の和（ｖ3a＋ｖ3b）で除し、その値を後述するタイヤの荷重Ｗで除し、更に、車輪速ｖを乗じたものをキャンバー補正値Ｃとする。
４８は上記曲げ速度算出手段４６で算出した総曲げ速度Ｖzと上記キャンバー補正値算出手段４７で算出したキャンバー補正値Ｃとから、スリップ角の指標Ｓ＝Ｖz−Ｃを求めるとともに、記憶手段４９に記憶されている、予め求められたスリップ角の指標とタイヤスリップ角との関係を示すマップ４９Ｍを用いて、上記求められたスリップ角の指標Ｓから走行状態の車輌のスリップ角を推定するスリップ角推定手段である。
５０は本発明のセンサ付きタイヤ３０が装着された車輌に搭載された車輪速センサ、５１は上記ピーク検出手段４４で検出された踏込み時歪速度ｖfのうちの、第２のセンサ対４２で検出された踏込み時歪速度ｖfである歪速度ピーク値ｖ2a, ｖ2b間の時間差Δｔ＝ｔk−ｔfから接地長さの指標を算出する接地長さ算出手段、５２は上記接地長さ算出手段５１で算出された接地長さの指標の平均値を算出し、この接地長さの指標の平均値から、上記タイヤ３０に発生している荷重を推定する荷重推定手段、５３は上記荷重推定値Ｗと上記車輪速センサ５０で検出した車輪速ｖとを用いて上記スリップ角推定手段４８で求められたタイヤスリップ角の推定値を補正するスリップ角補正手段である。
本例では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、上記センサ対４１〜４３の検出方向が当該タイヤ３０の周方向歪を検出する方向となるようにそれぞれ配置して、タイヤトレッド３１の歪速度をそれぞれ検出してタイヤの総曲げ速度Ｖzを求めるとともに、上記総曲げ速度Ｖzを、歪波形から算出したキャンバー補正値Ｃで補正したスリップ角の指標Ｓを算出し、この求められたスリップ角の指標を荷重Ｗ車速ｖとで補正してタイヤに加えられるスリップ角αを推定する。
４８は上記曲げ速度算出手段４６で算出した総曲げ速度Ｖzと上記キャンバー補正値算出手段４７で算出したキャンバー補正値Ｃとから、スリップ角の指標Ｓ＝Ｖz−Ｃを求めるとともに、記憶手段４９に記憶されている、予め求められたスリップ角の指標とタイヤスリップ角との関係を示すマップ４９Ｍを用いて、上記求められたスリップ角の指標Ｓから走行状態の車輌のスリップ角を推定するスリップ角推定手段である。
５０は本発明のセンサ付きタイヤ３０が装着された車輌に搭載された車輪速センサ、５１は上記ピーク検出手段４４で検出された踏込み時歪速度ｖfのうちの、第２のセンサ対４２で検出された踏込み時歪速度ｖfである歪速度ピーク値ｖ2a, ｖ2b間の時間差Δｔ＝ｔk−ｔfから接地長さの指標を算出する接地長さ算出手段、５２は上記接地長さ算出手段５１で算出された接地長さの指標の平均値を算出し、この接地長さの指標の平均値から、上記タイヤ３０に発生している荷重を推定する荷重推定手段、５３は上記荷重推定値Ｗと上記車輪速センサ５０で検出した車輪速ｖとを用いて上記スリップ角推定手段４８で求められたタイヤスリップ角の推定値を補正するスリップ角補正手段である。
本例では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、上記センサ対４１〜４３の検出方向が当該タイヤ３０の周方向歪を検出する方向となるようにそれぞれ配置して、タイヤトレッド３１の歪速度をそれぞれ検出してタイヤの総曲げ速度Ｖzを求めるとともに、上記総曲げ速度Ｖzを、歪波形から算出したキャンバー補正値Ｃで補正したスリップ角の指標Ｓを算出し、この求められたスリップ角の指標を荷重Ｗ車速ｖとで補正してタイヤに加えられるスリップ角αを推定する。
タイヤにスリップ角が加えられると、図８（ａ）に示すように、トレッドリングは、踏面部でタイヤ軸方向（同図の、車輪方向に直交する方向）に変形する。この旋回時のトレッドリング変形の履歴を考えると、踏込み前のリングはホイール回転方向を向いているが、踏込んだ直後からは、同図の粘着域の状態に示すように変形して、ホイールから見て路面の流れる方向へ向く。そして、リングの車輪軸方向の変形が大きくなると、タイヤトレッドと路面との間の剪断応力が接触部分の最大摩擦に近づくため、タイヤは滑り始め、同図のすべり域のようにホイール方向に戻るように変形し、その後、蹴出し後に路面から離れると、上記トレッドリングは元のようにホイール方向に戻る。
このときトレッドリングは、踏込む直前はホイール回転方向を向き、踏込んだ直後は路面の流れる方向を向くため、車輪の径方向から見ると、踏込んだ瞬間にリングがスリップ角の分だけトレッド面内で折れ曲がる。そのため、図８（ｂ）に示すように、ピーク値検出手段４４で検出した、曲げ内側の歪ゲージ(ここでは、第２及び第４の歪ゲージ４１ｂ，４２ｂ)からの歪波形の時間微分のピーク値（歪速度ピーク値ｖ1b, ｖ2b）は小さくなり、曲げ外側の歪ゲージ(第１及び第３の歪ゲージ４１ａ，４２ａ)からの歪波形の時間微分のピーク値（歪速度ピーク値ｖ1a, ｖ2a）は大きくなる。ここで、上記第２及び第４の歪ゲージ４１ｂ，４２ｂの歪速度ピーク値の差を考えると、この差ｖb＝ｖ1b− ｖ2bはタイヤ軸方向中心から上方側の曲げ速度となる。一方、上記第１及び第３の歪ゲージ４１ａ,４２ａの歪速度ピーク値の差ｖa＝ｖ2a− ｖ1aはタイヤ軸方向中心から下方側の曲げ速度となる。したがって、これらの曲げ速度の総和を求めると、タイヤ全体の曲げ速度である総曲げ速度Ｖz＝ｖa＋ｖbを算出することができる。この総曲げ速度Ｖzはスリップ角αと良好な対応を示すことが知られているので、この総曲げ速度Ｖzを求めることにより、タイヤに加えられるスリップ角αを精度よく推定することができる。
このときトレッドリングは、踏込む直前はホイール回転方向を向き、踏込んだ直後は路面の流れる方向を向くため、車輪の径方向から見ると、踏込んだ瞬間にリングがスリップ角の分だけトレッド面内で折れ曲がる。そのため、図８（ｂ）に示すように、ピーク値検出手段４４で検出した、曲げ内側の歪ゲージ(ここでは、第２及び第４の歪ゲージ４１ｂ，４２ｂ)からの歪波形の時間微分のピーク値（歪速度ピーク値ｖ1b, ｖ2b）は小さくなり、曲げ外側の歪ゲージ(第１及び第３の歪ゲージ４１ａ，４２ａ)からの歪波形の時間微分のピーク値（歪速度ピーク値ｖ1a, ｖ2a）は大きくなる。ここで、上記第２及び第４の歪ゲージ４１ｂ，４２ｂの歪速度ピーク値の差を考えると、この差ｖb＝ｖ1b− ｖ2bはタイヤ軸方向中心から上方側の曲げ速度となる。一方、上記第１及び第３の歪ゲージ４１ａ,４２ａの歪速度ピーク値の差ｖa＝ｖ2a− ｖ1aはタイヤ軸方向中心から下方側の曲げ速度となる。したがって、これらの曲げ速度の総和を求めると、タイヤ全体の曲げ速度である総曲げ速度Ｖz＝ｖa＋ｖbを算出することができる。この総曲げ速度Ｖzはスリップ角αと良好な対応を示すことが知られているので、この総曲げ速度Ｖzを求めることにより、タイヤに加えられるスリップ角αを精度よく推定することができる。
ところで、キャンバー角が変化せず、スリップ角のみが変化する場合には、上記のように、上記歪速度ピーク値から算出される総曲げ速度Ｖzとタイヤに加えられるスリップ角とは良好な対応を示すが、キャンバー角が付与されると、スリップ角に関わらず、キャンバー角に応じた影響が上記総曲げ速度Ｖzに現れる。
すなわち、図９（ａ）に示すように、タイヤに同図の下方向に倒れ込むようなキャンバー角が付与されると、スリップ角もこれに応じて変化する。具体的には、タイヤ回転方向に対して車輌進行方向が正（時計周り）の角度を有するときに、タイヤが下方向に倒れ込むと、スリップ角は上記図８（ａ）のときよりよりも大きくなる。この変化量はキャンバー角により決まるもので、スリップ角が変化して総曲げ速度Ｖzが変化しても、一定の誤差として残ることが分かっている。そこで、上記総曲げ速度Ｖzのキャンバー角付与分の誤差を排除してやる必要がある。
すなわち、図９（ａ）に示すように、タイヤに同図の下方向に倒れ込むようなキャンバー角が付与されると、スリップ角もこれに応じて変化する。具体的には、タイヤ回転方向に対して車輌進行方向が正（時計周り）の角度を有するときに、タイヤが下方向に倒れ込むと、スリップ角は上記図８（ａ）のときよりよりも大きくなる。この変化量はキャンバー角により決まるもので、スリップ角が変化して総曲げ速度Ｖzが変化しても、一定の誤差として残ることが分かっている。そこで、上記総曲げ速度Ｖzのキャンバー角付与分の誤差を排除してやる必要がある。
図９(ａ)において、スリップ角変化はタイヤ回転方向と車輌進行方向とから成る面内での変化であるが、キャンバー角の変化はタイヤ軸方向と同図の鉛直方向とから成る面内
における変化であるので、キャンバー角の変化はタイヤ軸直下において最も強く現れる。
一方、上記各歪ゲージ４１ａ〜４３ｂの出力である歪波形は、それぞれ路面との接触圧が最大でなる位置でピークとなる。キャンバー角が付与されていない場合には、各歪ゲージ４１ａ〜４３ｂで計測された歪波形のピーク値である歪ピーク値ｖ3a,ｖ3bの差は殆どないが、タイヤに図９(ａ)の下方向に倒れ込むようなキャンバー角が付与されると、図９（ｂ）に示した第５及び第６の歪ゲージ４３ａ，４３ｂの歪波形に代表されるように、曲げ内側の歪ゲージ４３ｂの歪ピーク値は小さくなり、曲げ外側の歪ゲージ４３ａの歪ピーク値ｖ3aは大きくなる。また、その差は、タイヤ軸中心から最も離れた位置に配置された第５の歪ゲージ４３ａの歪ピーク値ｖ3aと第６の歪ゲージ４３ｂの歪ピーク値ｖ3aとの差が最も大きい。そこで、上記歪ピーク値の差（ｖ3a−ｖ3b）と総曲げ速度Ｖz中のキャンバー角分の誤差との関係を調べたところ、上記差（ｖ3a−ｖ3b）を歪ピーク値の和（ｖ3a＋ｖ3b）で除し、更に、その値を後述するタイヤの荷重Ｗで除し、車輪速度ｖを乗じたものをキャンバー補正値Ｃとすると、このキャンバー補正値Ｃが上記総曲げ速度Ｖz中のキャンバー角分の誤差とほぼ等しくなることが実験的に分かった。
そこで、上記歪ピーク値ｖ3a,ｖ3bを変形量の指標としてキャンバー補正値Ｃを求め、このキャンバー補正値Ｃを誤差分として上記総曲げ速度Ｖzから減算したものをスリップ角の指標Ｓ＝Ｖz−Ｃとすると、スリップ角が付与されている場合には、上記スリップ角の指標Ｓとスリップ角αとは良好な対応を示す。したがって、上記第１及び第２のセンサ対４１，４２を用いて総曲げ速度Ｖzを求め、上記第３のセンサ対４３を用いてキャンバー補正値Ｃを求めてスリップ角の指標Ｓ＝Ｖz−Ｃを算出し、記憶手段４９に記憶されている、予め求められたスリップ角の指標Ｓとタイヤスリップ角αとの関係を示すマップ４９Ｍを用いて、上記算出されたスリップ角の指標Ｓから走行状態の車輌のスリップ角αを推定するようにすれば、走行状態の車輌のスリップ角を精度よく推定できる。
における変化であるので、キャンバー角の変化はタイヤ軸直下において最も強く現れる。
一方、上記各歪ゲージ４１ａ〜４３ｂの出力である歪波形は、それぞれ路面との接触圧が最大でなる位置でピークとなる。キャンバー角が付与されていない場合には、各歪ゲージ４１ａ〜４３ｂで計測された歪波形のピーク値である歪ピーク値ｖ3a,ｖ3bの差は殆どないが、タイヤに図９(ａ)の下方向に倒れ込むようなキャンバー角が付与されると、図９（ｂ）に示した第５及び第６の歪ゲージ４３ａ，４３ｂの歪波形に代表されるように、曲げ内側の歪ゲージ４３ｂの歪ピーク値は小さくなり、曲げ外側の歪ゲージ４３ａの歪ピーク値ｖ3aは大きくなる。また、その差は、タイヤ軸中心から最も離れた位置に配置された第５の歪ゲージ４３ａの歪ピーク値ｖ3aと第６の歪ゲージ４３ｂの歪ピーク値ｖ3aとの差が最も大きい。そこで、上記歪ピーク値の差（ｖ3a−ｖ3b）と総曲げ速度Ｖz中のキャンバー角分の誤差との関係を調べたところ、上記差（ｖ3a−ｖ3b）を歪ピーク値の和（ｖ3a＋ｖ3b）で除し、更に、その値を後述するタイヤの荷重Ｗで除し、車輪速度ｖを乗じたものをキャンバー補正値Ｃとすると、このキャンバー補正値Ｃが上記総曲げ速度Ｖz中のキャンバー角分の誤差とほぼ等しくなることが実験的に分かった。
そこで、上記歪ピーク値ｖ3a,ｖ3bを変形量の指標としてキャンバー補正値Ｃを求め、このキャンバー補正値Ｃを誤差分として上記総曲げ速度Ｖzから減算したものをスリップ角の指標Ｓ＝Ｖz−Ｃとすると、スリップ角が付与されている場合には、上記スリップ角の指標Ｓとスリップ角αとは良好な対応を示す。したがって、上記第１及び第２のセンサ対４１，４２を用いて総曲げ速度Ｖzを求め、上記第３のセンサ対４３を用いてキャンバー補正値Ｃを求めてスリップ角の指標Ｓ＝Ｖz−Ｃを算出し、記憶手段４９に記憶されている、予め求められたスリップ角の指標Ｓとタイヤスリップ角αとの関係を示すマップ４９Ｍを用いて、上記算出されたスリップ角の指標Ｓから走行状態の車輌のスリップ角αを推定するようにすれば、走行状態の車輌のスリップ角を精度よく推定できる。
また、上記スリップ角の指標Ｓは、荷重変化の影響を受け、荷重が大きいほどは大きくなり、荷重が小さいほど小さくなるという特徴があるため、この荷重による影響を補正する必要がある。この荷重の推定値は、上記最良の形態１と同様に、接地長さが荷重に応じて変化するというタイヤの特徴を利用して求めることができる。すなわち、上記接地長さに対応する物理量である接地長さの指標がわかれば、上記荷重あるいは荷重の変動度合を推定することができる。
ここで、上記荷重の推定値をＷとすると、スリップ角の指標Ｓを上記荷重の推定値Ｗで除した値（Ｓ／Ｗ）を総曲げ速度Ｖzの補正値とすれば、この（Ｓ／Ｗ）はスリップ角のみに依存し荷重によらない値となる。
また、スリップ角の指標Ｓは、タイヤ回転速度の影響も受け、タイヤの回転速度が速いほど大きいほどスリップ角の指標Ｓは大きくなり、タイヤの回転速度が遅いほど小さくなるという特徴がある。そこで、車輪速センサ５０で検出された車速をｖとすると、スリップ角の指標Ｓを上記車速ｖで除した値（Ｓ／ｖ）をスリップ角の指標Ｓの補正値とすれば、この（Ｓ／ｖ）はスリップ角のみに依存し車速によらない値となる。
したがって、スリップ角の指標Ｓの補正値であるスリップ角推定値ＳZは、総曲げ速度Ｖz、キャンバー補正値Ｃ、荷重Ｗ、及び、車速ｖを用いて、ＳZ＝(Ｖz−Ｃ)／（Ｗ・ｖ）と表わせる。これにより、荷重Ｗと車速ｖによる影響をともになくすことができるので、タイヤスリップ角αの推定精度を更に向上させることができる。
ここで、上記荷重の推定値をＷとすると、スリップ角の指標Ｓを上記荷重の推定値Ｗで除した値（Ｓ／Ｗ）を総曲げ速度Ｖzの補正値とすれば、この（Ｓ／Ｗ）はスリップ角のみに依存し荷重によらない値となる。
また、スリップ角の指標Ｓは、タイヤ回転速度の影響も受け、タイヤの回転速度が速いほど大きいほどスリップ角の指標Ｓは大きくなり、タイヤの回転速度が遅いほど小さくなるという特徴がある。そこで、車輪速センサ５０で検出された車速をｖとすると、スリップ角の指標Ｓを上記車速ｖで除した値（Ｓ／ｖ）をスリップ角の指標Ｓの補正値とすれば、この（Ｓ／ｖ）はスリップ角のみに依存し車速によらない値となる。
したがって、スリップ角の指標Ｓの補正値であるスリップ角推定値ＳZは、総曲げ速度Ｖz、キャンバー補正値Ｃ、荷重Ｗ、及び、車速ｖを用いて、ＳZ＝(Ｖz−Ｃ)／（Ｗ・ｖ）と表わせる。これにより、荷重Ｗと車速ｖによる影響をともになくすことができるので、タイヤスリップ角αの推定精度を更に向上させることができる。
図１０は、上記最良の形態２においてタイヤスリップ角検出手段２２として用いた光学式２軸速度計で計測したタイヤスリップ角（計測スリップ角）と、本発明によるセンサ付きタイヤ３０を用いたタイヤスリップ角検出手段４０で推定したスリップ角の推定値（推定スリップ角）とを比較した結果を示すグラフである。このグラフから明らかなように、、同図の□印（太い実線）で示す推定スリップ角と同図の×印（細い実線）で示す計測スリップ角とは良好な対応を示すことが分かる。
このように、車体スリップ角推定装置２０に用いるタイヤスリップ角検出手段２２として、上記のセンサ付きタイヤ３０を用いたタイヤスリップ角検出手段４０を用いれば、光学式２軸速度計などの高精度の対地速度センサのような、高価で大型の計測装置を用いることなく、タイヤスリップ角を精度よく推定することができるので、車体スリップ角推定装置２０を小型軽量化できるとともに、車体スリップ角推定装置を安価に製造することができる。
また、前輪及び後輪のタイヤを上記センサ付きタイヤ３０とすれば、前輪及び後輪のタイヤスリップ角を容易に推定することができる。
このように、車体スリップ角推定装置２０に用いるタイヤスリップ角検出手段２２として、上記のセンサ付きタイヤ３０を用いたタイヤスリップ角検出手段４０を用いれば、光学式２軸速度計などの高精度の対地速度センサのような、高価で大型の計測装置を用いることなく、タイヤスリップ角を精度よく推定することができるので、車体スリップ角推定装置２０を小型軽量化できるとともに、車体スリップ角推定装置を安価に製造することができる。
また、前輪及び後輪のタイヤを上記センサ付きタイヤ３０とすれば、前輪及び後輪のタイヤスリップ角を容易に推定することができる。
最良の形態３．
上記最良の形態２では、駆動輪のタイヤスリップ角αfと操舵角δfとを検出して車体スリップ角βを推定したが、前輪及び後輪のタイヤを上記センサ付きタイヤ３０して前輪及び後輪のタイヤスリップ角αf，αrを検出するとともに、この前輪及び後輪のタイヤスリップ角αf，αrと前輪及び後輪の操舵角δf，δrとを用いることにより、ヨーレートセンサ２４を用いることなく、車体スリップ角βを推定することができる。
図１１は、本最良の形態３に係る車体スリップ角推定装置２０Ｚの概略構成を示すブロック図で、同図において、２１は車体の進行方向の速度Ｖを検出する車体速度検出手段、２２ａ，２２ｂはそれぞれ前輪及び後輪のタイヤスリップ角αf，αrを検出するタイヤスリップ角検出手段で、本例では、前輪及び後輪のタイヤを、上記のセンサ付きタイヤ３０と同様のタイヤを用いるとともに、タイヤスリップ角検出手段２２ａ，２２ｂとして、上記センサ付きタイヤ３０を用いたタイヤスリップ角検出手段４０と同様の構成のものを用いている。
また、２３ａ，２３ｂはそれぞれ前輪及び後輪の操舵角δf，δrを計測する舵角センサ、２５Ｚは上記舵角センサ２３ａ，２３ｂの出力をそれぞれ時間微分して前輪及び後輪の操舵角速度ωf，ωrを算出する操舵角速度算出手段、２６Ｚは上記車体速度検出手段２１で検出された車体速度Ｖ、上記タイヤスリップ角検出手段２２ａ，２２ｂで検出されたタイヤスリップ角αf，αr、舵角センサ２３ａ，２３ｂで検出された操舵角δf，δr、及び、上記操舵角速度算出手段２５Ｚで算出された操舵角速度ωf，ωrを用いて車体スリップ角βを推定する車体スリップ角推定手段である。
上記最良の形態２では、駆動輪のタイヤスリップ角αfと操舵角δfとを検出して車体スリップ角βを推定したが、前輪及び後輪のタイヤを上記センサ付きタイヤ３０して前輪及び後輪のタイヤスリップ角αf，αrを検出するとともに、この前輪及び後輪のタイヤスリップ角αf，αrと前輪及び後輪の操舵角δf，δrとを用いることにより、ヨーレートセンサ２４を用いることなく、車体スリップ角βを推定することができる。
図１１は、本最良の形態３に係る車体スリップ角推定装置２０Ｚの概略構成を示すブロック図で、同図において、２１は車体の進行方向の速度Ｖを検出する車体速度検出手段、２２ａ，２２ｂはそれぞれ前輪及び後輪のタイヤスリップ角αf，αrを検出するタイヤスリップ角検出手段で、本例では、前輪及び後輪のタイヤを、上記のセンサ付きタイヤ３０と同様のタイヤを用いるとともに、タイヤスリップ角検出手段２２ａ，２２ｂとして、上記センサ付きタイヤ３０を用いたタイヤスリップ角検出手段４０と同様の構成のものを用いている。
また、２３ａ，２３ｂはそれぞれ前輪及び後輪の操舵角δf，δrを計測する舵角センサ、２５Ｚは上記舵角センサ２３ａ，２３ｂの出力をそれぞれ時間微分して前輪及び後輪の操舵角速度ωf，ωrを算出する操舵角速度算出手段、２６Ｚは上記車体速度検出手段２１で検出された車体速度Ｖ、上記タイヤスリップ角検出手段２２ａ，２２ｂで検出されたタイヤスリップ角αf，αr、舵角センサ２３ａ，２３ｂで検出された操舵角δf，δr、及び、上記操舵角速度算出手段２５Ｚで算出された操舵角速度ωf，ωrを用いて車体スリップ角βを推定する車体スリップ角推定手段である。
次に、上記車体スリップ角推定手段２６Ｚにて車体スリップ角βを算出する方法について説明する。
前輪及び後輪のタイヤスリップ角αf，αrと車体スリップ角βとの関係は、以下の式（５）及び式（６）で表わせる。
β＝δf−［αf＋（ｌf・γ）／Ｖ］＋（ｋf・ωf）／Ｖ ‥‥（５）
β＝δr−［αr＋（ｌr・γ）／Ｖ］＋（ｋr・ωr）／Ｖ ‥‥（６）
これらの式（５），（６）からヨーレートγを消去すると、以下の式（７）のような、ヨーレートγを含まない車体スリップ角βの演算式を得ることができる。
したがって、車体速度Ｖ、前輪及び後輪のタイヤスリップ角αf，αr、前輪及び後輪の操舵角δf，δrを検出するとともに、上記操舵角δf，δrから操舵角速度ωf，ωrを算出して、車体スリップ角βを推定するようにすれば、ヨーレートセンサを用いることなく、車体スリップ角βを精度よく検出することができる。
またタイヤスリップ角検出手段２２ａ，２２ｂとして、センサ付きタイヤ３０を用いたタイヤスリップ角検出手段４０を用いれば、車体スリップ角推定装置２０を更に小型軽量化することができる。
前輪及び後輪のタイヤスリップ角αf，αrと車体スリップ角βとの関係は、以下の式（５）及び式（６）で表わせる。
β＝δf−［αf＋（ｌf・γ）／Ｖ］＋（ｋf・ωf）／Ｖ ‥‥（５）
β＝δr−［αr＋（ｌr・γ）／Ｖ］＋（ｋr・ωr）／Ｖ ‥‥（６）
これらの式（５），（６）からヨーレートγを消去すると、以下の式（７）のような、ヨーレートγを含まない車体スリップ角βの演算式を得ることができる。
またタイヤスリップ角検出手段２２ａ，２２ｂとして、センサ付きタイヤ３０を用いたタイヤスリップ角検出手段４０を用いれば、車体スリップ角推定装置２０を更に小型軽量化することができる。
このように、本発明によれば、車輪操舵角の変化が大きい場合でも、タイヤスリップ角あるいは車体スリップ角を精度よく推定することができるので、これらの情報を車体制御システムへフィードバックすることにより、コーナリング中の車両の安定性を十分に確保することができる。
１０ タイヤスリップ角推定装置、１１，１２ 加速度センサ、１３ 舵角センサ、
１４ ヨーレートセンサ、１５ 車体速度検出手段、１６ 車体スリップ角検出手段、
１７ 操舵角速度算出手段、１８ タイヤスリップ角推定手段、
２０ 車体スリップ角推定装置、２１ 車体速度検出手段、
２２ タイヤスリップ角検出手段、２３ 舵角センサ、２４ ヨーレートセンサ、
２５ 操舵角速度算出手段、２６ 車体スリップ角推定手段、
３０ センサ付きタイヤ、３１ タイヤトレッド、３２ インナーライナー部、
４０ タイヤスリップ角推定手段、４１〜４３ センサ対、
４１ａ〜４３ａ，４１ｂ〜４３ｂ 歪ゲージ、４４ ピーク検出手段、
４５ 変形速度指標算出手段、４６ 曲げ速度算出手段、
４７ キャンバー補正値算出手段、４８ スリップ角推定手段、４９ 記憶手段、
４９Ｍ マップ、５０ 車輪速センサ、５１ 接地長さ算出手段、５２ 荷重推定手段、５３ スリップ角補正手段。
１４ ヨーレートセンサ、１５ 車体速度検出手段、１６ 車体スリップ角検出手段、
１７ 操舵角速度算出手段、１８ タイヤスリップ角推定手段、
２０ 車体スリップ角推定装置、２１ 車体速度検出手段、
２２ タイヤスリップ角検出手段、２３ 舵角センサ、２４ ヨーレートセンサ、
２５ 操舵角速度算出手段、２６ 車体スリップ角推定手段、
３０ センサ付きタイヤ、３１ タイヤトレッド、３２ インナーライナー部、
４０ タイヤスリップ角推定手段、４１〜４３ センサ対、
４１ａ〜４３ａ，４１ｂ〜４３ｂ 歪ゲージ、４４ ピーク検出手段、
４５ 変形速度指標算出手段、４６ 曲げ速度算出手段、
４７ キャンバー補正値算出手段、４８ スリップ角推定手段、４９ 記憶手段、
４９Ｍ マップ、５０ 車輪速センサ、５１ 接地長さ算出手段、５２ 荷重推定手段、５３ スリップ角補正手段。
Claims (8)
- 車体速度、車体重心スリップ角、ヨーレート、及び、車輪操舵角を検出して、タイヤに加えられるタイヤスリップ角を推定するタイヤスリップ角の推定方法において、上記検出された車輪操舵角を時間微分した車輪操舵角速度を算出し、この算出された車輪操舵角速度に車輪のキャスタトレールを乗じたものを上記車体速度で除した値を補正スリップ角とし、この補正スリップ角を、上記検出された車体速度、車体重心スリップ角、ヨーレート、及び、車輪操舵角に基づいて推定されたタイヤスリップ角に加算した値をタイヤスリップ角の推定値とすることを特徴とするタイヤスリップ角の推定方法。
- 車体速度、タイヤスリップ角、ヨーレート、及び、車輪操舵角を検出して、車体重心のスリップ角を推定する車体スリップ角の推定方法において、上記車輪操舵角を時間微分した車輪操舵角速度を算出して、車輪のキャスタトレールに上記算出された車輪操舵角速度を乗じたものを上記車体速度で除した値を補正スリップ角とするとともに、上記検出された車体速度、ヨーレート、及び、車輪操舵角と、上記検出されたタイヤスリップ角に上記補正スリップ角を加算して得られるタイヤスリップ角の推定値とに基づいて、車体スリップ角を推定することを特徴とする車体スリップ角の推定方法。
- 車体速度、前輪及び後輪のタイヤスリップ角、及び、前輪及び後輪の車輪操舵角を検出するとともに、上記前輪及び後輪の操舵角をそれぞれ時間微分した前輪及び後輪の操舵角速度をそれぞれ算出し、上記検出された車体速度、前輪及び後輪のタイヤスリップ角、前輪及び後輪の車輪操舵角、及び、上記算出された前輪及び後輪の操舵角速度に基づいて、車体スリップ角を推定することを特徴とする車体スリップ角の推定方法。
- 当該タイヤのタイヤトレッドのインナーライナー部に、タイヤ軸方向中心に対して軸方向等距離の線対称の位置に複数対のセンサを配置して、タイヤの接地面開始点におけるタイヤトレッド変形速度の指標とタイヤトレッド変形量の指標と検出し、予め求めておいたタイヤスリップ角と変形速度の指標との関係に基づいて、当該タイヤスリップ角を推定するとともに、上記検出された変形量の指標に基づいて、上記推定されたタイヤスリップ角を補正して、キャンバー角が付与されている場合のタイヤスリップ角を求め、これを当該タイヤのタイヤスリップ角とすることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車体スリップ角の推定方法。
- 車体速度検出手段、車体重心スリップ角検出手段、ヨーレート検出手段、及び、車輪操舵角検出手段とを備え、タイヤに加えられるスリップ角を推定するタイヤスリップ角の推定装置であって、上記車輪操舵角を時間微分して車輪操舵角速度を算出する車輪操舵角速度算出手段と、車輪のキャスタトレールに上記算出された車輪操舵角速度を乗じたものを上記車体速度で除して補正スリップ角を算出する補正スリップ角算出手段と、上記各検出手段で検出された車体速度、車体重心スリップ角、ヨーレート、及び、車輪操舵角に基づいてタイヤスリップ角を算出するとともに、上記算出されたタイヤスリップ角と上記補正スリップ角とを加算してタイヤスリップ角の推定値を算出するタイヤスリップ角推定手段とを備えたことを特徴とするタイヤスリップ角の推定装置。
- 車体速度検出手段、タイヤスリップ角検出手段、ヨーレート検出手段、及び、車輪操舵角検出手段とを備えるとともに、上記車輪操舵角検出手段で検出された車輪操舵角を時間微分した車輪操舵角速度を算出する車輪操舵角速度算出手段と、車輪のキャスタトレールに上記算出された車輪操舵角速度を乗じたものを上記車体速度で除し補正スリップ角を算出する補正スリップ角算出手段と、上記各検出装置で検出された車体速度、ヨーレート、及び、車輪操舵角と、上記検出されたタイヤスリップ角に上記補正スリップ角を加算して得られるタイヤスリップ角の推定値とに基づいて、車体スリップ角を推定する車体スリップ角推定手段とを備えたことを特徴とする車体スリップ角の推定装置。
- 車体速度検出手段、前輪スリップ角検出装置、後輪スリップ角検出装置、前輪操舵角検出装置、及び、後輪操舵角検出装置とを備えるとともに、上記前輪及び後輪の操舵角をそれぞれ時間微分した前輪及び後輪の操舵角速度をそれぞれ算出する操舵角速度算出手段と、前輪及び後輪のキャスタトレールにそれぞれ上記算出された前輪及び後輪の操舵角速度を乗じたものを上記車体速度で除した補正スリップ角を算出する補正スリップ角算出手段と、上記検出された車体速度、前輪及び後輪のタイヤスリップ角、前輪及び後輪の車輪操舵角、及び、上記補正スリップ角算出手段で算出した前輪及び後輪の補正スリップ角とに基づいて、車体スリップ角を推定する車体スリップ角推定手段とを備えたことを特徴とする車体スリップ角の推定装置。
- 上記スリップ角検出手段に代えて、当該タイヤのタイヤトレッドのインナーライナー部の、タイヤ軸方向中心に対して軸方向等距離の線対称の位置に配置された、タイヤの接地面開始点におけるタイヤトレッドの変形速度の指標とタイヤトレッド変形量の指標を検出するための複数対のセンサと、予め求めておいたタイヤスリップ角と変形速度の指標との関係に基づいて、当該タイヤスリップ角を算出するタイヤスリップ角算出手段と、上記検出された変形量の指標に基づいて、上記タイヤスリップ角の算出値を補正し、キャンバー角が付与されている場合のタイヤスリップ角を推定するタイヤスリップ角推定手段とを備えたタイヤスリップ角推定装置を設けて、上記タイヤスリップ角推定装置で推定されたタイヤスリップ角の推定値を用いて車体スリップ角を推定するようにしたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の車体スリップ角の推定装置。
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|---|---|---|---|---|
| JP2018041270A (ja) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | 株式会社デンソー | 走行情報表示システム |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH045175A (ja) * | 1990-04-23 | 1992-01-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 車両の統合制御装置 |
| JPH08183433A (ja) * | 1995-01-05 | 1996-07-16 | Nissan Motor Co Ltd | ドップラ効果を利用したスリップ角計測装置 |
| JPH08268312A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-15 | Nissan Motor Co Ltd | 後輪操舵装置 |
| JPH08282521A (ja) * | 1995-04-17 | 1996-10-29 | Nissan Motor Co Ltd | 車体スリップ角検出装置 |
| JPH09240458A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-09-16 | Toyota Motor Corp | 車輌の横滑り状態量検出装置 |
| JPH10315942A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-02 | Toyota Motor Corp | 車輌の挙動制御装置 |
| JP2001108701A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-20 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 車両走行状態検出装置 |
| JP2004359203A (ja) * | 2003-06-09 | 2004-12-24 | Toyota Motor Corp | 車両状態監視装置および接地面状態量取得装置 |
| WO2005016670A1 (ja) * | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Kabushiki Kaisha Bridgestone | センサ内蔵タイヤ及びタイヤ状態推定方法 |
| JP2005343281A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Bridgestone Corp | タイヤの動的状態推定方法とその装置、及び、センサ付タイヤ |
| WO2006101191A1 (ja) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Kabushiki Kaisha Bridgestone | タイヤスリップ角の推定方法及びセンサ付タイヤ |
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Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH045175A (ja) * | 1990-04-23 | 1992-01-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 車両の統合制御装置 |
| JPH08183433A (ja) * | 1995-01-05 | 1996-07-16 | Nissan Motor Co Ltd | ドップラ効果を利用したスリップ角計測装置 |
| JPH08268312A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-15 | Nissan Motor Co Ltd | 後輪操舵装置 |
| JPH08282521A (ja) * | 1995-04-17 | 1996-10-29 | Nissan Motor Co Ltd | 車体スリップ角検出装置 |
| JPH09240458A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-09-16 | Toyota Motor Corp | 車輌の横滑り状態量検出装置 |
| JPH10315942A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-02 | Toyota Motor Corp | 車輌の挙動制御装置 |
| JP2001108701A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-20 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 車両走行状態検出装置 |
| JP2004359203A (ja) * | 2003-06-09 | 2004-12-24 | Toyota Motor Corp | 車両状態監視装置および接地面状態量取得装置 |
| WO2005016670A1 (ja) * | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Kabushiki Kaisha Bridgestone | センサ内蔵タイヤ及びタイヤ状態推定方法 |
| JP2005343281A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Bridgestone Corp | タイヤの動的状態推定方法とその装置、及び、センサ付タイヤ |
| WO2006101191A1 (ja) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Kabushiki Kaisha Bridgestone | タイヤスリップ角の推定方法及びセンサ付タイヤ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018041270A (ja) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | 株式会社デンソー | 走行情報表示システム |
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