JP2008260414A - Camber angle estimation device and vehicular control device - Google Patents

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JP2008260414A JP2007104717A JP2007104717A JP2008260414A JP 2008260414 A JP2008260414 A JP 2008260414A JP 2007104717 A JP2007104717 A JP 2007104717A JP 2007104717 A JP2007104717 A JP 2007104717A JP 2008260414 A JP2008260414 A JP 2008260414A
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Naoki Aikawa
直樹 相川
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of estimating the ground camber angle by adding the portion caused by the deformation of a tire. <P>SOLUTION: A camber angle estimation formula storage unit 134 keeps a calculation formula for estimating the ground camber angle of wheels. A camber angle estimation unit 110 estimates the ground camber angle by substituting the spring constant acquired by a spring constant acquisition unit 108 in the camber angle estimation formula kept therein. The spring constant acquisition unit 108 computes the longitudinal spring constant (Kv) of the tire based on the formula of the spring constant kept in a spring constant calculation formula storage unit 132 by using information on the pneumatic pressure of a tire acquired by a pneumatic pressure acquisition unit 102. A control unit 120 controls the behavior of a vehicle based on the estimated camber angle. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、車輪のキャンバ角を推定する技術に関し、また推定したキャンバ角を利用して車両を制御する技術に関する。   The present invention relates to a technique for estimating a camber angle of a wheel and also relates to a technique for controlling a vehicle using the estimated camber angle.

車両の車輪が地面の垂直線に対してなす角度をキャンバ角といい、このキャンバ角が生じると、車輪に横力が加わって、走行時の直進性および旋回性に影響を及ぼすという問題がある。特に旋回走行時には、遠心力による車体のロールに応じてキャンバ角が変化することから、多くの車両においては、左右の車輪にわずかに外向きの傾斜(ネガティブキャンバ)を与えて車体に取り付け、直進および旋回走行時の安定性を同時に実現するようにしている。   The angle that the vehicle wheel makes with respect to the vertical line of the ground is called the camber angle, and when this camber angle occurs, there is a problem that lateral force is applied to the wheel, affecting the straightness and turning performance during running. . Especially when turning, the camber angle changes according to the roll of the vehicle body due to centrifugal force. For many vehicles, the left and right wheels are attached to the vehicle body with a slight outward inclination (negative camber) and go straight. In addition, stability during turning is realized at the same time.

たとえば特許文献1は、タイヤのキャンバ角の変化と車輪の回転とに起因するジャイロモーメントによる操舵の手応え変化を抑制する電動パワーステアリング装置を提案している。この電動パワーステアリング装置では、ロール角θを算出し、そのロール角に対して予め定められているキャンバ角φの比(φ/θ)からキャンバ角速度を算出し、このキャンバ角速度をもとにジャイロモーメントを算出する。また特許文献2は、車輪中心から車体までの垂直距離(ハイト)を検出するハイトセンサの検出値から、ハイトに対する車輪のキャンバ角変化量を記憶したデータマップを利用してキャンバ角変化量を算出し、各輪のキャンバ角を算出する技術を提案している。
特開2006−123645号公報 特開平10−310042号公報
For example, Patent Document 1 proposes an electric power steering device that suppresses a change in steering response due to a gyro moment caused by a change in a camber angle of a tire and a rotation of a wheel. In this electric power steering apparatus, a roll angle θ is calculated, a camber angular velocity is calculated from a ratio (φ / θ) of a camber angle φ determined in advance with respect to the roll angle, and the gyro is based on the camber angular velocity. Calculate the moment. Patent Document 2 calculates a camber angle change amount from a detection value of a height sensor that detects a vertical distance (height) from a wheel center to a vehicle body using a data map storing a camber angle change amount of the wheel with respect to the height. And the technique which calculates the camber angle of each wheel is proposed.
JP 2006-123645 A JP 10-310042 A

従来、上記した特許文献のように、車輪のキャンバ角を推定する技術が提案されている。しかしながら、たとえばハイトセンサの検出値などから推定されるキャンバ角は、車体に対するものであるため、タイヤの変形分を加味して対地キャンバ角を推定することは困難であった。   Conventionally, a technique for estimating a camber angle of a wheel has been proposed as in the above-described patent document. However, for example, the camber angle estimated from the detection value of the height sensor or the like is relative to the vehicle body, so it is difficult to estimate the ground camber angle in consideration of the deformation of the tire.

そこで本発明は、タイヤの変形分を加味して対地キャンバ角を推定する技術を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the technique which estimates the ground camber angle in consideration of the deformation | transformation part of a tire.

上記課題を解決するために、本発明のある態様のキャンバ角推定装置は、車輪の対地キャンバ角を推定するキャンバ角推定装置であって、車輪のばね定数を取得するばね定数取得手段と、取得したばね定数を利用して、車輪の対地キャンバ角を推定するキャンバ角推定手段とを備える。この態様によると、車輪のばね定数をもとに車輪の対地キャンバ角を推定することで、タイヤの変形分も加味した対地キャンバ角を推定することが可能である。   In order to solve the above-described problem, a camber angle estimation apparatus according to an aspect of the present invention is a camber angle estimation apparatus that estimates a ground camber angle of a wheel, a spring constant acquisition unit that acquires a spring constant of a wheel, and an acquisition And a camber angle estimating means for estimating the ground camber angle of the wheel using the spring constant. According to this aspect, by estimating the ground camber angle of the wheel based on the spring constant of the wheel, it is possible to estimate the ground camber angle in consideration of the deformation of the tire.

キャンバ角推定式を保持した記憶手段をさらに備えてもよい。キャンバ角推定手段は、記憶手段に保持されたキャンバ角推定式に、ばね定数取得手段により取得されたばね定数を代入することで、対地キャンバ角を推定してもよい。キャンバ角推定式を利用することで、対地キャンバ角を演算により取得することができ、推定にかかる時間を短縮できる。   You may further provide the memory | storage means holding the camber angle estimation formula. The camber angle estimation means may estimate the ground camber angle by substituting the spring constant acquired by the spring constant acquisition means into the camber angle estimation formula held in the storage means. By using the camber angle estimation formula, the ground camber angle can be obtained by calculation, and the time required for estimation can be shortened.

車輪の空気圧を検出する検出手段をさらに備えてもよい。ばね定数取得手段は、検出手段により検出される空気圧から、車輪のばね定数を演算により取得してもよい。ばね定数は、タイヤの気室内温度などにより変化するため、そのときの空気圧の検出値を利用することで、正確なばね定数を取得することが可能となる。   You may further provide the detection means which detects the air pressure of a wheel. The spring constant acquisition means may acquire the spring constant of the wheel by calculation from the air pressure detected by the detection means. Since the spring constant changes depending on the temperature in the air chamber of the tire, an accurate spring constant can be obtained by using the detected value of the air pressure at that time.

本発明の別の態様は、車両制御装置である。この車両制御装置は、車輪のばね定数を取得するばね定数取得手段と、取得したばね定数を利用して、車輪の対地キャンバ角を推定するキャンバ角推定手段と、キャンバ角推定手段により推定された対地キャンバ角をもとに、実際の対地キャンバ角を調整するキャンバ角制御手段とを備える。   Another aspect of the present invention is a vehicle control device. The vehicle control device is estimated by a spring constant acquisition unit that acquires a spring constant of a wheel, a camber angle estimation unit that estimates a ground camber angle of the wheel using the acquired spring constant, and a camber angle estimation unit. Camber angle control means for adjusting an actual ground camber angle based on the ground camber angle.

この態様によると、車輪のばね定数を利用して推定した対地キャンバ角をもとに、実際の対地キャンバ角を調整することで、タイヤ変形分も加味したキャンバ角制御を実現できる。   According to this aspect, by adjusting the actual ground camber angle based on the ground camber angle estimated using the spring constant of the wheel, camber angle control can be realized in consideration of tire deformation.

本発明のさらに別の態様もまた、車両制御装置である。この車両制御装置は、車輪のばね定数を取得するばね定数取得手段と、取得したばね定数を利用して、車輪の対地キャンバ角を推定するキャンバ角推定手段と、キャンバ角推定手段により推定された対地キャンバ角をもとに、車輪の操舵に対するアシスト力を制御するアシスト力制御手段とを備える。   Yet another embodiment of the present invention is also a vehicle control device. The vehicle control device is estimated by a spring constant acquisition unit that acquires a spring constant of a wheel, a camber angle estimation unit that estimates a ground camber angle of the wheel using the acquired spring constant, and a camber angle estimation unit. Assist force control means for controlling the assist force for steering the wheel based on the ground camber angle.

この態様によると、車輪のばね定数を利用して推定した対地キャンバ角をもとに、車輪の操舵に対するアシスト力を制御することで、車両の挙動を安定化させるとともに、運転者の操作を効果的に補助することが可能となる。   According to this aspect, by controlling the assist force for the steering of the wheel based on the ground camber angle estimated using the spring constant of the wheel, the behavior of the vehicle is stabilized and the driver's operation is effective. It is possible to assist.

本発明によれば、タイヤの変形分を加味して対地キャンバ角を推定する技術を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the technique which estimates a ground camber angle in consideration of the deformation | transformation part of a tire.

以下、図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、実施例に係る車両10に設けられる車両制御装置200を模式的に示す図である。車両10は車両本体12を有し、車両本体12には、右前輪14FR、左前輪14FL、右後輪14RR、および左後輪14RL(以下、必要に応じて「車輪14」と総称する)が装着される。車輪14はタイヤおよびホイールを有し、ホイールの外周部には円筒状に形成されたホイールリムが設けられ、ホイールリムの外周上にタイヤが組み付けられる。こうしてタイヤ内部とホイールリム外周によって囲われる領域にタイヤ気室が形成される。   FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a vehicle control device 200 provided in the vehicle 10 according to the embodiment. The vehicle 10 includes a vehicle main body 12, and the vehicle main body 12 includes a right front wheel 14FR, a left front wheel 14FL, a right rear wheel 14RR, and a left rear wheel 14RL (hereinafter collectively referred to as “wheel 14” as necessary). Installed. The wheel 14 has a tire and a wheel, and a wheel rim formed in a cylindrical shape is provided on the outer periphery of the wheel, and the tire is assembled on the outer periphery of the wheel rim. Thus, a tire air chamber is formed in a region surrounded by the inside of the tire and the outer periphery of the wheel rim.

本実施例の車両制御装置200は、車輪状態検出ユニット16a、16b、16c、16d(以下、必要に応じて「車輪状態検出ユニット16」と総称する)、キャンバ角アクチュエータ22a、22b、22c、22d(以下、必要に応じて「キャンバ角アクチュエータ22」と総称する)、コーナリングフォースセンサ24a、24b、24c、24d(以下、必要に応じて「コーナリングフォースセンサ24」と総称する)、荷重センサ26a、26b、26c、26d(以下、必要に応じて「荷重センサ26」と総称する)、車体側受信機20、モータ28および電子制御ユニット(以下、「ECU」という)100を備える。   The vehicle control device 200 according to the present embodiment includes wheel state detection units 16a, 16b, 16c, and 16d (hereinafter collectively referred to as “wheel state detection unit 16” as necessary), camber angle actuators 22a, 22b, 22c, and 22d. (Hereinafter collectively referred to as “camber angle actuator 22” if necessary), cornering force sensors 24a, 24b, 24c, 24d (hereinafter collectively referred to as “cornering force sensor 24” if necessary), load sensor 26a, 26 b, 26 c, 26 d (hereinafter collectively referred to as “load sensor 26” as necessary), a vehicle body side receiver 20, a motor 28, and an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 100.

車輪状態検出ユニット16aは右前輪14FRに、車輪状態検出ユニット16bは左前輪14FLに、車輪状態検出ユニット16cは右後輪14RRに、車輪状態検出ユニット16dは左後輪14RLに、それぞれ搭載される。車輪状態検出ユニット16は、タイヤバルブおよびユニット本体部を有する。ユニット本体部は電池や基盤を内部に有し、基盤には処理装置が設けられる。ユニット本体部は、空気圧センサ、温度センサ、送信機、および受信機などを内部に有し、処理装置は、空気圧センサ、温度センサなどの検出結果から車輪状態情報を生成する。電池は、基盤の処理装置などに電力を供給する。このため、車輪状態検出ユニット16は車両本体12から電力の供給を受けることなく、タイヤ空気圧やタイヤ気室内温度の検出および車輪状態情報の無線送信を行うことが可能となっている。ユニット本体部はタイヤバルブの一端に固定される。車輪状態検出ユニット16は、タイヤバルブがホイールリムに固定されることにより、車輪14に取り付けられる。車輪状態検出ユニット16は、たとえば数分に1回などの所定の周期で、車輪状態情報を定期的に送信する。   The wheel state detection unit 16a is mounted on the right front wheel 14FR, the wheel state detection unit 16b is mounted on the left front wheel 14FL, the wheel state detection unit 16c is mounted on the right rear wheel 14RR, and the wheel state detection unit 16d is mounted on the left rear wheel 14RL. . The wheel state detection unit 16 has a tire valve and a unit main body. The unit main body has a battery and a base therein, and a processing device is provided on the base. The unit main body includes an air pressure sensor, a temperature sensor, a transmitter, a receiver, and the like inside, and the processing device generates wheel state information from detection results of the air pressure sensor, the temperature sensor, and the like. The battery supplies power to a base processing device or the like. For this reason, the wheel state detection unit 16 can detect the tire air pressure and the tire chamber temperature and wirelessly transmit the wheel state information without receiving power from the vehicle body 12. The unit main body is fixed to one end of the tire valve. The wheel state detection unit 16 is attached to the wheel 14 by fixing the tire valve to the wheel rim. The wheel state detection unit 16 periodically transmits wheel state information at a predetermined cycle such as once every several minutes.

車体側受信機20は、車輪状態検出ユニット16から無線送信された車輪状態情報を受信する。車体側受信機20はECU100に接続されており、車体側受信機20によって受信された車輪状態情報はECU100に出力される。   The vehicle body side receiver 20 receives the wheel state information wirelessly transmitted from the wheel state detection unit 16. The vehicle body side receiver 20 is connected to the ECU 100, and the wheel state information received by the vehicle body side receiver 20 is output to the ECU 100.

コーナリングフォースセンサ24aは右前輪14FRが受けるコーナリングフォースを検出する。また、コーナリングフォースセンサ24bは左前輪14FLが受けるコーナリングフォースを、コーナリングフォースセンサ24cは右後輪14RRが受けるコーナリングフォースを、コーナリングフォースセンサ24dは左後輪14RLが受けるコーナリングフォースを、それぞれ検出する。コーナリングフォースセンサ24は、たとえば車輪14の軸受けユニットに組み付けられた歪みセンサで構成されてもよい。コーナリングフォースセンサ24は、検出したコーナリングフォース値をECU100に出力する。   The cornering force sensor 24a detects the cornering force received by the right front wheel 14FR. The cornering force sensor 24b detects the cornering force received by the left front wheel 14FL, the cornering force sensor 24c detects the cornering force received by the right rear wheel 14RR, and the cornering force sensor 24d detects the cornering force received by the left rear wheel 14RL. The cornering force sensor 24 may be composed of, for example, a strain sensor assembled to a bearing unit of the wheel 14. The cornering force sensor 24 outputs the detected cornering force value to the ECU 100.

荷重センサ26aは右前輪14FRに加わる荷重を検出する。また、荷重センサ26bは左前輪14FLに加わる荷重を、荷重センサ26cは右後輪14RRに加わる荷重を、荷重センサ26dは左後輪14RLに加わる荷重をそれぞれ検出する。荷重センサ26は、検出した輪荷重値をECU100に出力する。なお輪荷重は、ストロークセンサの検出値から推定することも可能である。   The load sensor 26a detects a load applied to the right front wheel 14FR. The load sensor 26b detects the load applied to the left front wheel 14FL, the load sensor 26c detects the load applied to the right rear wheel 14RR, and the load sensor 26d detects the load applied to the left rear wheel 14RL. The load sensor 26 outputs the detected wheel load value to the ECU 100. The wheel load can be estimated from the detection value of the stroke sensor.

ECU100は、車輪状態検出ユニット16から送信される車輪状態情報、コーナリングフォースセンサ24から出力されるコーナリングフォース値、および/または荷重センサ26から出力される輪荷重値をもとに、車輪14の対地キャンバ角を推定する機能をもつ。このようにECU100は、他のセンサなどと協同して、車輪14の対地キャンバ角を推定するキャンバ角推定装置を構成する。またECU100は、推定した対地キャンバ角をもとに、車両10の挙動を制御してもよい。   Based on the wheel state information transmitted from the wheel state detection unit 16, the cornering force value output from the cornering force sensor 24, and / or the wheel load value output from the load sensor 26, the ECU 100 It has a function to estimate the camber angle. Thus, ECU100 comprises the camber angle estimation apparatus which estimates the ground camber angle of the wheel 14 in cooperation with another sensor. ECU 100 may control the behavior of vehicle 10 based on the estimated ground camber angle.

キャンバ角アクチュエータ22aは、右前輪14FRの対地キャンバ角を調整するアクチュエータである。またキャンバ角アクチュエータ22bは左前輪14FLの対地キャンバ角を、キャンバ角アクチュエータ22cは右後輪14RRの対地キャンバ角を、キャンバ角アクチュエータ22dは左後輪14RLの対地キャンバ角をそれぞれ調整するアクチュエータである。キャンバ角アクチュエータ22は、対地キャンバ角を増減可能なキャンバ角調整手段であり、ECU100からの指示により駆動される。ECU100は、推定した対地キャンバ角をもとに、実際の対地キャンバ角を調整する制御手段として機能する。   The camber angle actuator 22a is an actuator that adjusts the ground camber angle of the right front wheel 14FR. The camber angle actuator 22b adjusts the ground camber angle of the left front wheel 14FL, the camber angle actuator 22c adjusts the ground camber angle of the right rear wheel 14RR, and the camber angle actuator 22d adjusts the ground camber angle of the left rear wheel 14RL. . The camber angle actuator 22 is a camber angle adjusting means that can increase or decrease the ground camber angle, and is driven by an instruction from the ECU 100. The ECU 100 functions as a control unit that adjusts the actual ground camber angle based on the estimated ground camber angle.

モータ28は、ステアリングホイール(図示せず)の回転に応じてラックバー(図示せず)が摺動する場合に、その摺動を補助するためのアシストトルクを発生させる電動機である。モータ28は、ECU100から出力された制御信号に応じて回転し、その回転に応じたアシストトルクは摺動力としてラックバー(図示しない)に伝達される。ECU100は、推定した対地キャンバ角をもとに、車輪14の操舵に対するアシスト力を制御する制御手段として機能する。   The motor 28 is an electric motor that generates assist torque for assisting sliding when a rack bar (not shown) slides in response to rotation of a steering wheel (not shown). The motor 28 rotates in accordance with a control signal output from the ECU 100, and assist torque corresponding to the rotation is transmitted to a rack bar (not shown) as a sliding force. The ECU 100 functions as control means for controlling the assist force for steering the wheel 14 based on the estimated ground camber angle.

図2は、車両制御装置200の機能ブロック図である。ECU100は、空気圧取得部102、コーナリングフォース値取得部104、輪荷重値取得部106、ばね定数取得部108、キャンバ角推定部110、制御部120および記憶部130を備える。制御部120は、キャンバ角制御部122およびアシスト力制御部124を備え、記憶部130は、ばね定数計算式格納部132、キャンバ角推定式格納部134および静的無負荷半径格納部136を備える。空気圧取得部102は、車体側受信機20で受信される車輪状態情報から、空気圧情報を取得する。コーナリングフォース値取得部104は、コーナリングフォースセンサ24から、コーナリングフォース値を取得する。輪荷重値取得部106は、荷重センサ26から、輪荷重値を取得する。   FIG. 2 is a functional block diagram of the vehicle control device 200. The ECU 100 includes an air pressure acquisition unit 102, a cornering force value acquisition unit 104, a wheel load value acquisition unit 106, a spring constant acquisition unit 108, a camber angle estimation unit 110, a control unit 120, and a storage unit 130. The control unit 120 includes a camber angle control unit 122 and an assist force control unit 124, and the storage unit 130 includes a spring constant calculation formula storage unit 132, a camber angle estimation formula storage unit 134, and a static no-load radius storage unit 136. . The air pressure acquisition unit 102 acquires air pressure information from the wheel state information received by the vehicle body side receiver 20. The cornering force value acquisition unit 104 acquires a cornering force value from the cornering force sensor 24. The wheel load value acquisition unit 106 acquires a wheel load value from the load sensor 26.

ばね定数計算式格納部132は、車輪14のタイヤの縦ばね定数(Kv)を算出するための計算式を格納する。タイヤの縦ばね定数(Kv)の計算式は、以下の数式(1)で表現される。
Kv=α×空気圧+β・・・(1)
ここで、空気圧は、タイヤ気室の空気圧であり、α、βは、それぞれ定数である。αおよびβは、固定値であり、出荷前に試験等により設定される。
The spring constant calculation formula storage unit 132 stores a calculation formula for calculating the longitudinal spring constant (Kv) of the tire of the wheel 14. The formula for calculating the longitudinal spring constant (Kv) of the tire is expressed by the following formula (1).
Kv = α × air pressure + β (1)
Here, the air pressure is the air pressure in the tire chamber, and α and β are constants. α and β are fixed values, and are set by a test or the like before shipment.

ばね定数取得部108は、ばね定数計算式格納部132から縦ばね定数(Kv)の計算式を読み出し、その計算式に、空気圧取得部102により取得された空気圧値を代入することで、縦ばね定数(Kv)を取得する。   The spring constant acquisition unit 108 reads the calculation formula of the vertical spring constant (Kv) from the spring constant calculation formula storage unit 132, and substitutes the air pressure value acquired by the air pressure acquisition unit 102 into the calculation formula, so that the vertical spring A constant (Kv) is acquired.

キャンバ角推定式格納部134は、車輪14の対地キャンバ角(CA)を算出するための計算式を格納する。対地キャンバ角(CA)は、以下の数式(2)で表現される。   The camber angle estimation formula storage unit 134 stores a calculation formula for calculating the ground camber angle (CA) of the wheel 14. The ground camber angle (CA) is expressed by the following equation (2).

ここで、Rは、タイヤの静的無負荷半径、Fzは輪荷重値、Kvは縦ばね定数、CFはコーナリングフォース値であり、a、b、c、d、e、f、g、hは、それぞれ定数である。a〜hの定数は、出荷前に試験等により設定される。静的無負荷半径格納部136は、タイヤの静的無負荷半径を格納する。この数式(2)では、タイヤの縦ばね定数(Kv)を用いて、タイヤの変形分を加味した対地キャンバ角の推定を可能としている。   Here, R is a tire static no-load radius, Fz is a wheel load value, Kv is a longitudinal spring constant, CF is a cornering force value, and a, b, c, d, e, f, g, h are Are constants. The constants a to h are set by a test or the like before shipment. The static no-load radius storage unit 136 stores the static no-load radius of the tire. In Formula (2), the ground camber angle can be estimated by taking into account the deformation of the tire, using the longitudinal spring constant (Kv) of the tire.

キャンバ角推定部110は、キャンバ角推定式格納部134から対地キャンバ角(CA)の推定式を読み出し、その推定式に、ばね定数取得部108により取得された縦ばね定数(Kv)を代入することで、対地キャンバ角を推定する。たとえば、マップなどを用いてキャンバ角を推定する場合と比較すると、計算式を利用することで、キャンバ角の推定にかかる時間を短縮できる。   The camber angle estimation unit 110 reads the ground camber angle (CA) estimation formula from the camber angle estimation formula storage unit 134 and substitutes the longitudinal spring constant (Kv) acquired by the spring constant acquisition unit 108 into the estimation formula. Thus, the ground camber angle is estimated. For example, compared with the case where the camber angle is estimated using a map or the like, the time taken to estimate the camber angle can be shortened by using the calculation formula.

また、縦ばね定数(Kv)を利用して、タイヤの変形分を加味することで、対地キャンバ角をより高精度に推定することが可能となる。またタイヤの縦ばね定数(Kv)は、空気圧に応じて変化し、たとえば走行中のタイヤ気室内の温度変化などによっても変化する。ばね定数取得部108が、数式(1)を用いて、現在のタイヤ空気圧に応じた縦ばね定数(Kv)を求めることで、より正確な対地キャンバ角を導出することが可能となる。さらに、タイヤの変形分を加味することで、旋回走行中の車輪14のキャンバ角を求めることも可能となる。   Further, by using the longitudinal spring constant (Kv) and taking into account the deformation of the tire, it is possible to estimate the ground camber angle with higher accuracy. Further, the longitudinal spring constant (Kv) of the tire changes according to the air pressure, and also changes due to, for example, a temperature change in the tire chamber during traveling. The spring constant acquisition unit 108 obtains a longitudinal spring constant (Kv) corresponding to the current tire air pressure by using Equation (1), so that a more accurate ground camber angle can be derived. Furthermore, it is also possible to obtain the camber angle of the wheel 14 during cornering by taking into account the deformation of the tire.

たとえば対地キャンバ角が正常な所定範囲を超える場合、キャンバ角制御部122は、キャンバ角を正常な範囲に戻すようにキャンバ角アクチュエータ22を制御してもよい。キャンバ角を正確に推定できることで、キャンバ角アクチュエータ22によるキャンバ角の調整も正確に行うことができる。これにより、安定した車両走行を実現できる。   For example, when the ground camber angle exceeds a normal predetermined range, the camber angle control unit 122 may control the camber angle actuator 22 so as to return the camber angle to the normal range. Since the camber angle can be estimated accurately, the camber angle can be adjusted accurately by the camber angle actuator 22. Thereby, stable vehicle travel can be realized.

また対地キャンバ角が正常な所定範囲を超える場合、アシスト力制御部124は、モータ28を駆動して、車輪14の操舵に対するアシスト力を制御してもよい。キャンバ角を正確に推定できることで、モータ28により最適なアシスト力をステアリングホイールに印加することができる。これにより、安定した車両走行を実現できる。   When the ground camber angle exceeds a normal predetermined range, the assist force control unit 124 may drive the motor 28 to control the assist force for steering the wheel 14. Since the camber angle can be accurately estimated, an optimum assist force can be applied to the steering wheel by the motor 28. Thereby, stable vehicle travel can be realized.

図3は、車両制御装置200による車両制御のフローを示す。空気圧取得部102が、車輪状態検出ユニット16から送信される車輪状態情報から、空気圧情報を取得する(S10)。ばね定数取得部108は、ばね定数計算式格納部132からばね定数の計算式を読み出し、取得した空気圧情報を利用して、タイヤの縦ばね定数(Kv)を、演算により取得する(S12)。またキャンバ角推定部110は、静的無負荷半径格納部136からタイヤの静的無負荷半径(R)を、輪荷重値取得部106から輪荷重値(Fz)を、コーナリングフォース値取得部104からコーナリングフォース値(CF)をそれぞれ取得する(S14)。   FIG. 3 shows a flow of vehicle control by the vehicle control device 200. The air pressure acquisition unit 102 acquires air pressure information from the wheel state information transmitted from the wheel state detection unit 16 (S10). The spring constant acquisition unit 108 reads the spring constant calculation formula from the spring constant calculation formula storage unit 132, and acquires the longitudinal spring constant (Kv) of the tire by calculation using the acquired air pressure information (S12). The camber angle estimation unit 110 also obtains the static no-load radius (R) of the tire from the static no-load radius storage unit 136, the wheel load value (Fz) from the wheel load value acquisition unit 106, and the cornering force value acquisition unit 104. The cornering force value (CF) is acquired from each (S14).

キャンバ角推定部110は、キャンバ角推定式格納部134からキャンバ角の推定式を読み出し、取得した値を代入して、キャンバ角(CA)を、演算により取得する(S16)。これにより、車輪14の対地キャンバ角を高精度に推定することが可能となる。キャンバ角の推定値が所定の範囲内であれば(S18のY)、車両の挙動制御は行わず、所定の範囲から外れていれば(S18のN)、制御部120が、車両の挙動制御を実行する(S20)。これにより、高精度に推定したキャンバ角をもとに、車両の適切な挙動制御を実現できる。   The camber angle estimation unit 110 reads the camber angle estimation formula from the camber angle estimation formula storage unit 134, substitutes the acquired value, and acquires the camber angle (CA) by calculation (S16). Thereby, it becomes possible to estimate the ground camber angle of the wheel 14 with high accuracy. If the estimated value of the camber angle is within a predetermined range (Y in S18), the behavior control of the vehicle is not performed, and if it is outside the predetermined range (N in S18), the control unit 120 controls the behavior of the vehicle. Is executed (S20). Thereby, appropriate behavior control of the vehicle can be realized based on the camber angle estimated with high accuracy.

図4は、本実施例の手法により推定したキャンバ角と、実測したキャンバ角の関係を示す。図4により、推定したキャンバ角と、実測したキャンバ角とは非常に高い相関を示し、推定したキャンバ角の精度が非常に高いことが示される。以上の試験により、キャンバ角の推定にタイヤの変形分を考慮することで、推定精度を高めることができることが実証された。   FIG. 4 shows the relationship between the camber angle estimated by the method of this embodiment and the actually measured camber angle. FIG. 4 shows that the estimated camber angle and the actually measured camber angle have a very high correlation, indicating that the accuracy of the estimated camber angle is very high. From the above test, it was proved that the estimation accuracy can be improved by considering the deformation of the tire in the estimation of the camber angle.

本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、実施例の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施例として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and any combination of the elements of the embodiments as appropriate is also effective as an embodiment of the present invention. Various modifications such as design changes can be added to the embodiments based on the knowledge of those skilled in the art, and embodiments to which such modifications are added can be included in the scope of the present invention.

実施例に係る車両に設けられる車両制御装置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the vehicle control apparatus provided in the vehicle which concerns on an Example. 車両制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a vehicle control device. 車両制御装置による車両制御のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the vehicle control by a vehicle control apparatus. 本実施例の手法により推定したキャンバ角と、実測したキャンバ角の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the camber angle estimated by the method of a present Example, and the measured camber angle.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・車両、12・・・車両本体、14・・・車輪、16・・・車輪状態検出ユニット、20・・・車体側受信機、22・・・キャンバ角アクチュエータ、24・・・コーナリングフォースセンサ、26・・・荷重センサ、28・・・モータ、100・・・ECU、102・・・空気圧取得部、104・・・コーナリングフォース値取得部、106・・・輪荷重値取得部、108・・・ばね定数取得部、110・・・キャンバ角推定部、120・・・制御部、122・・・キャンバ角制御部、124・・・アシスト力制御部、130・・・記憶部、132・・・ばね定数計算式格納部、134・・・キャンバ角推定式格納部、136・・・静的無負荷半径格納部、200・・・車両制御装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle, 12 ... Vehicle main body, 14 ... Wheel, 16 ... Wheel state detection unit, 20 ... Car body side receiver, 22 ... Camber angle actuator, 24 ... Cornering Force sensor, 26 ... load sensor, 28 ... motor, 100 ... ECU, 102 ... air pressure acquisition unit, 104 ... cornering force value acquisition unit, 106 ... wheel load value acquisition unit, 108 ... Spring constant acquisition unit, 110 ... Camber angle estimation unit, 120 ... Control unit, 122 ... Camber angle control unit, 124 ... Assist force control unit, 130 ... Storage unit, 132... Spring constant calculation formula storage unit, 134... Camber angle estimation formula storage unit, 136... Static no-load radius storage unit, 200.

Claims (5)

車輪の対地キャンバ角を推定するキャンバ角推定装置であって、
車輪のばね定数を取得するばね定数取得手段と、
取得したばね定数を利用して、車輪の対地キャンバ角を推定するキャンバ角推定手段と、
を備えることを特徴とするキャンバ角推定装置。
A camber angle estimation device for estimating a ground camber angle of a wheel,
Spring constant acquisition means for acquiring the spring constant of the wheel;
Camber angle estimation means for estimating the ground camber angle of the wheel using the acquired spring constant;
A camber angle estimation apparatus comprising:
キャンバ角推定式を保持した記憶手段をさらに備え、
前記キャンバ角推定手段は、前記記憶手段に保持されたキャンバ角推定式に、前記ばね定数取得手段により取得されたばね定数を代入することで、対地キャンバ角を推定することを特徴とする請求項1に記載のキャンバ角推定装置。
It further comprises storage means for holding a camber angle estimation formula,
2. The camber angle estimation unit estimates a ground camber angle by substituting the spring constant acquired by the spring constant acquisition unit into a camber angle estimation formula held in the storage unit. The camber angle estimation apparatus described in 1.
車輪の空気圧を検出する検出手段をさらに備え、
前記ばね定数取得手段は、前記検出手段により検出される空気圧から、車輪のばね定数を演算により取得することを特徴とする請求項1または2に記載のキャンバ角推定装置。
A detecting means for detecting the air pressure of the wheel;
The camber angle estimation device according to claim 1, wherein the spring constant acquisition unit acquires a spring constant of a wheel by calculation from the air pressure detected by the detection unit.
車輪のばね定数を取得するばね定数取得手段と、
取得したばね定数を利用して、車輪の対地キャンバ角を推定するキャンバ角推定手段と、
前記キャンバ角推定手段により推定された対地キャンバ角をもとに、実際の対地キャンバ角を調整するキャンバ角制御手段と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。
Spring constant acquisition means for acquiring the spring constant of the wheel;
Camber angle estimation means for estimating the ground camber angle of the wheel using the acquired spring constant;
Camber angle control means for adjusting an actual ground camber angle based on the ground camber angle estimated by the camber angle estimation means;
A vehicle control device comprising:
車輪のばね定数を取得するばね定数取得手段と、
取得したばね定数を利用して、車輪の対地キャンバ角を推定するキャンバ角推定手段と、
前記キャンバ角推定手段により推定された対地キャンバ角をもとに、車輪の操舵に対するアシスト力を制御するアシスト力制御手段と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。
Spring constant acquisition means for acquiring the spring constant of the wheel;
Camber angle estimation means for estimating the ground camber angle of the wheel using the acquired spring constant;
Based on the ground camber angle estimated by the camber angle estimating means, assist force control means for controlling the assist force for steering the wheel;
A vehicle control device comprising:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104627235A (en) * 2013-11-08 2015-05-20 福特全球技术公司 System for compensating for tire windup occurring in road wheels during parking events

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