JP2014145598A - Vehicle mass estimation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両質量を推定する車両質量推定装置に関する。 The present invention relates to a vehicle mass estimation device that estimates vehicle mass.
車両質量推定装置の一例として、特許文献1に記載の発明が挙げられる。特許文献1に記載の発明では、変速の前後にそれぞれ加速度および駆動力を算出して、2つの運動方程式を導出し、2つの運動方程式を減算して車両質量を推定している。また、特許文献1に記載の発明では、車両質量の推定を複数回行い、過去の推定値を平均化することにより、車両質量の推定精度を向上させようとしている。
As an example of the vehicle mass estimation apparatus, the invention described in
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、過去の車両質量の推定値を単に平均化するのみであり、車両の走行状態によっては必ずしも車両質量の推定精度が向上するとは限らない。例えば、車両質量の推定初期は推定値が少なく、車両質量の推定値と車両質量の真値との誤差が大きくなる。特に、車両の横転を防止するロールスタビリティ制御(RSC制御)等では、車両質量の推定値に基づいて車両の自動制御を行うので、自動制御を安定化させるためには、車両質量の推定値が車両質量の真値より小さくならないようにする必要がある。したがって、過去の車両質量の推定値を単に平均化するのみでは、推定値が少ない車両質量の推定初期に、車両質量の推定値が車両質量の真値より小さくなる可能性があり、自動制御の安定性が低下する。
However, the invention described in
本発明は、このような実情に鑑みて為されたものであり、車両質量の推定値が車両質量の真値より小さくなることを防止するとともに、車両質量の推定精度を向上させることが可能な車両質量推定装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to prevent the estimated value of the vehicle mass from becoming smaller than the true value of the vehicle mass and improve the estimation accuracy of the vehicle mass. It is an object of the present invention to provide a vehicle mass estimation device.
請求項1に記載の車両質量推定装置は、車両の加速度と前記車両の駆動力と前記車両の質量である車両質量との関係に基づいて前記車両質量を逐次算出する質量算出部と、前記質量算出部により算出された前記車両質量の平均値に基づいて第1平均質量を逐次算出する第1平均質量算出部であって、前記第1平均質量の初期値を前記車両質量の真値より大きく設定しておき、前記第1平均質量の前回値と、前記質量算出部により算出された前記車両質量の今回値との平均値を前記第1平均質量の今回値として算出する第1平均質量算出部と、前記質量算出部により算出された前記車両質量の今回値を含む複数の前記車両質量の平均値を第2平均質量として逐次算出する第2平均質量算出部と、前記車両質量の累積推定回数が所定回数より少ない場合には前記第1平均質量に基づく前記車両の平均質量を前記車両質量の推定値とし、前記累積推定回数が前記所定回数以上の場合には前記第2平均質量に基づく前記車両の平均質量を前記車両質量の推定値とする質量推定部と、を備えていることを特徴とする。
The vehicle mass estimation device according to
請求項2に記載の車両質量推定装置は、請求項1に記載の車両質量推定装置において、前記車両の駆動力が前記車両の駆動輪に伝達されていない非伝達状態における前記関係と、前記車両の駆動力が前記車両の駆動輪に伝達されている伝達状態における前記関係とに基づいて、前記車両質量を推定する車両質量推定装置であって、前記質量算出部は、前記非伝達状態において1つ又は複数の前記関係を取得し、その非伝達状態から遷移した前記伝達状態において1つ又は複数の前記関係を取得し、前記非伝達状態において取得した前記関係と前記伝達状態において取得した前記関係とに基づいて、1つ又は複数の前記車両質量を算出し、前記非伝達状態における前記関係とその非伝達状態から遷移した前記伝達状態における前記関係とに基づいて前記質量算出部により算出させる前記車両質量の数を、前記累積推定回数が多くなるほど少なく設定する算出回数設定部を備えている。
The vehicle mass estimation apparatus according to
請求項1に記載の車両質量推定装置では、質量推定部は、車両質量の累積推定回数が所定回数より少ない推定初期には、第1平均質量に基づく車両の平均質量を車両質量の推定値とする。そのため、車両質量の推定値にばらつきが多い推定初期に、車両質量の推定値が車両質量の真値より大きい状態を維持しつつ高速に車両質量の推定値を車両質量の真値に近づけることができる。
In the vehicle mass estimation device according to
一方、質量推定部は、車両質量の累積推定回数が所定回数以上の場合には第2平均質量に基づく車両の平均質量を車両質量の推定値とする。質量算出部によって算出された車両質量の数が多くなると、第2平均質量に基づく車両の平均質量は、車両質量の真値に近づいた状態で安定する。質量推定部は、車両質量の推定精度が向上する推定初期以降に、第2平均質量に基づく車両の平均質量を車両質量の推定値とするので、車両質量の推定精度を向上させることができる。 On the other hand, the mass estimation unit sets the average mass of the vehicle based on the second average mass as the estimated value of the vehicle mass when the cumulative estimation number of the vehicle mass is equal to or greater than the predetermined number. When the number of vehicle masses calculated by the mass calculation unit increases, the average mass of the vehicle based on the second average mass is stabilized in a state where the vehicle mass approaches the true value of the vehicle mass. Since the mass estimation unit uses the average mass of the vehicle based on the second average mass as the estimated value of the vehicle mass after the initial estimation when the estimation accuracy of the vehicle mass is improved, the estimation accuracy of the vehicle mass can be improved.
請求項2に記載の車両質量推定装置では、算出回数設定部は、車両質量の累積推定回数が多くなるほど、車両の駆動力が非伝達状態と、その非伝達状態から遷移した伝達状態とにおいて質量算出部により算出させる車両質量の数を少なく設定する。これにより、車両質量の累積推定回数が多くなるほど、質量推定部によって推定される車両質量の単位時間あたりの推定回数が少なくなる。よって、車両質量の累積推定回数が少ない推定初期には、車両質量の単位時間あたりの推定回数を多くして、高速に車両質量の推定値を車両質量の真値に近づけることができる。一方、車両質量の累積推定回数が多くなると、車両質量の推定回数を少なくして、加速度の検出誤差や駆動力の算出誤差に伴う車両質量の推定精度の低下を防止することができる。
In the vehicle mass estimation device according to
以下、本願において特許請求が可能と認識されている発明を記載する。
車両の駆動力が前記車両の駆動輪に伝達されていない非伝達状態における、前記車両の加速度と前記車両の駆動力と前記車両の質量である車両質量との関係と、前記車両の駆動力が前記車両の駆動輪に伝達されている伝達状態における、前記車両の加速度と前記車両の駆動力と前記車両質量との関係とに基づいて、前記車両質量を推定する車両質量推定装置であって、
前記非伝達状態において前記関係を取得し、その非伝達状態から遷移した前記伝達状態において1つの前記関係又は複数の前記関係を逐次取得し、前記非伝達状態において取得した前記関係と前記伝達状態において取得した前記関係とに基づいて、1つの前記車両質量又は複数の前記車両質量を逐次算出する質量算出部と、
前記質量算出部により算出された前記複数の前記車両質量の平均値に基づいて、前記車両質量を逐次推定する質量推定部と、
前記非伝達状態における前記関係とその非伝達状態から遷移した前記伝達状態における前記関係とに基づいて前記質量算出部により算出させる前記車両質量の数を、前記質量推定部による前記車両質量の累積推定回数が多くなるほど少なく設定する算出回数設定部と、を備えている車両質量推定装置。
Hereinafter, the invention recognized as being able to be claimed in the present application will be described.
In a non-transmission state in which the driving force of the vehicle is not transmitted to the driving wheels of the vehicle, the relationship between the acceleration of the vehicle, the driving force of the vehicle, and the vehicle mass that is the mass of the vehicle, and the driving force of the vehicle A vehicle mass estimation device that estimates the vehicle mass based on a relationship between an acceleration of the vehicle, a driving force of the vehicle, and the vehicle mass in a transmission state transmitted to the driving wheels of the vehicle,
In the non-transmission state, the relationship is acquired, and in the transmission state transitioned from the non-transmission state, one relationship or a plurality of the relationships are sequentially acquired, and the relationship acquired in the non-transmission state and the transmission state Based on the acquired relationship, a mass calculator that sequentially calculates one vehicle mass or a plurality of vehicle masses;
A mass estimation unit that sequentially estimates the vehicle mass based on an average value of the plurality of vehicle masses calculated by the mass calculation unit;
Based on the relationship in the non-transmission state and the relationship in the transmission state transitioned from the non-transmission state, the mass estimation unit calculates the number of vehicle masses to be calculated by the mass calculation unit. A vehicle mass estimation device comprising: a calculation number setting unit that sets a smaller number as the number increases.
この発明では、算出回数設定部は、車両質量の累積推定回数が多くなるほど、車両の駆動力が非伝達状態と、その非伝達状態から遷移した伝達状態とにおいて質量算出部により算出させる車両質量の数を少なく設定する。これにより、車両質量の累積推定回数が多くなるほど、質量推定部によって推定される車両質量の単位時間あたりの推定回数が少なくなる。よって、車両質量の累積推定回数が少ない推定初期には、車両質量の単位時間あたりの推定回数を多くして、高速に車両質量の推定値を車両質量の真値に近づけることができる。一方、車両質量の累積推定回数が多くなると、車両質量の推定回数を少なくして、加速度の検出誤差や駆動力の算出誤差に伴う車両質量の推定精度の低下を防止することができる。 In this invention, the calculation number setting unit increases the vehicle mass to be calculated by the mass calculation unit in the non-transmission state and the transmission state transitioned from the non-transmission state as the vehicle mass cumulative estimation number increases. Set a smaller number. As a result, the greater the estimated number of vehicle masses, the less the estimated number of vehicle masses per unit time estimated by the mass estimation unit. Therefore, at the initial stage of estimation when the cumulative number of vehicle mass estimations is small, the number of vehicle mass estimations per unit time can be increased to quickly bring the estimated value of the vehicle mass close to the true value of the vehicle mass. On the other hand, when the cumulative number of vehicle mass estimations increases, the number of vehicle mass estimations can be reduced to prevent a decrease in vehicle mass estimation accuracy due to acceleration detection errors or driving force calculation errors.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図は概念図であり、細部構造の寸法まで規定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each figure is a conceptual diagram and does not define the dimensions of the detailed structure.
(演算装置1および検出部2)
図1は、車両質量推定装置の構成の一例を示す構成図である。本実施形態の車両質量推定装置は、車両質量Mを推定する演算装置1と、車両100の走行状態および運転者による操作量を検出する検出部2と、を備えている。
(
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a configuration of a vehicle mass estimation apparatus. The vehicle mass estimation device according to the present embodiment includes a
演算装置1は、CPU11およびメモリ12を備えるマイクロコンピュータ13を有しており、メモリ12内に格納されている車両質量推定プログラムを実行することによって、車両質量Mを推定することができる。車両質量Mには、車両100本体の質量、車両100に搭乗する搭乗員の質量、車両100に積載される積載物の質量などが含まれる。演算装置1は、検出部2と電気的に接続されており、検出部2から車両情報を取得することができる。車両情報には、車両100の走行状態および運転者による操作量が含まれる。検出部2から受信した車両情報は、メモリ12に記憶される。
The
検出部2は、加速度センサ21、エンジン回転センサ22、アクセルストロークセンサ23、車速センサ24および車輪速センサ2FR、2FL、2RR、2RLを有しており、各センサには、車両用の公知の検出器を用いることができる。加速度センサ21は、車両100の前進・後進方向(矢印X方向)の加速度αを検出することができる。エンジン回転センサ22は、エンジン回転数ωを検出することができ、アクセルストロークセンサ23は、アクセルペダルの運転者による踏量(ストローク量)を検出することができる。
The
車速センサ24は、変速機の出力軸の回転速度を検出することができる。車輪速センサ2FR、2FL、2RR、2RLは、車輪TFR、TFL、TRR、TRLの各回転速度をそれぞれ検出することができる。本明細書では、車速センサ24によって検出される回転速度を車両100の車速Vとして説明するが、車輪速センサ2FR、2FL、2RR、2RLによって検出される回転速度から車両100の車速Vを算出することもできる。また、車両100は、前輪駆動、後輪駆動または4輪駆動のいずれによっても駆動することができる。
The
図2は、演算部3の制御ブロックの一例を示すブロック図である。演算装置1は、制御ブロックとして捉えると、演算部3を有しており、演算部3は、車両100の加速度αを検出する加速度検出部31と、加速度αに対応する車両100の駆動力Fを算出する駆動力算出部32と、関係式に基づいて車両質量M(n)を逐次算出する質量算出部33と、第1平均質量Mav1(n)を逐次算出する第1平均質量算出部34と、第2平均質量Mav2(n)を逐次算出する第2平均質量算出部35と、車両質量Mを推定する質量推定部36と、質量算出部33により算出させる車両質量M(n)の数を設定する算出回数設定部37とを備えている。以下、演算部3について詳細に説明する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a control block of the
(加速度検出部31)
加速度検出部31は、車両100の加速度αを検出する。加速度検出部31は、車両100の駆動力Fが車両100の駆動輪に伝達されていない非伝達状態と、車両100の駆動力Fが車両100の駆動輪に伝達されている伝達状態との2つのタイミングで加速度α(0)、α(n)を検出すると好適である。以下、車両100の駆動力Fが非伝達状態のときの車両100の走行状態を惰性走行といい、車両100の駆動力Fが伝達状態のときの車両100の走行状態を加速走行または減速走行という。なお、本明細書では、車両100が加速走行時について説明するが、車両100が減速走行時についても同様である。
(Acceleration detector 31)
The
本実施形態では、加速度検出部31は、惰性走行時の車両100の加速度α(0)および加速走行時の車両100の加速度α(n)を検出する。加速度α(n)は、加速走行時の車両100の加速度αとして、加速度αを逐次検出することを示している。車両100の加速度α(0)、α(n)は、加速度センサ21の検出値を用いることができる。また、車両100の加速度α(0)、α(n)は、車速センサ24の検出値(車速V)を微分して算出することもでき、これらを併用して検出誤差を低減させることもできる。
In the present embodiment, the
車両100が惰性走行であるか否かは、例えば、エンジン回転数ωと車速Vから得られる回転数との比(以下、ギア比という。)が所定範囲にあるか否かによって判定することができる。ギア比が所定範囲にないときは、加速度検出部31は、エンジンからの駆動力(車両100の駆動力F)が駆動輪に伝達されていない非伝達状態(クラッチが切断状態)と判断して、車両100が惰性走行していると判定する。一方、ギア比が所定範囲のときは、加速度検出部31は、エンジンからの駆動力(車両100の駆動力F)が駆動輪に伝達されている伝達状態(クラッチが接続状態)と判断して、車両100が惰性走行していないと判定する。この場合、車両100は、加速走行または減速走行している。
Whether or not the
車両100が加速走行しているか否かは、ギア比が所定範囲のとき、つまり、エンジンからの駆動力(車両100の駆動力F)が駆動輪に伝達されている伝達状態(クラッチが接続状態)において、所定時間内に加速度αが増加するか否かによって判定することができる。加速度検出部31は、所定時間内に加速度αが増加するときは、車両100が加速走行していると判定し、加速度αが減少するときは、車両100が減速走行していると判定する。また、加速度αが増加してその後、加速度αが一定になると、車両100は、等加速度で加速走行する。加速走行時の車両100の加速度α(n)は、車両100が等加速度で走行しているときに検出する。
Whether the
なお、ギア比の算出において、エンジン回転数ωは、エンジン回転センサ22の検出値を用いることができ、車速Vは、車速センサ24の検出値を用いることができる。車速Vから得られる回転数は、車速センサ24の検出値のパルス数から算出することができる。また、車両100の惰性走行および加速走行の判定は、変速機のシフト位置を示す検出信号を用いることもできる。
In calculating the gear ratio, the detected value of the
加速度検出部31は、例えば、変速機が1速から2速に切り替わる際に、惰性走行時の車両100の加速度α(0)および加速走行時の車両100の加速度α(n)を検出することができる。この他にも、例えば、変速機が2速から3速に切り替わるとき、3速から4速に切り替わるときなどに、車両100の加速度α(0)、α(n)を検出することができる。また、加速度検出部31は、所定期間に複数回、車両100の加速度α(0)を検出して検出された複数個の加速度αを平均して加速度α(0)とすることもできる。加速度α(n)についても同様である。
The
(駆動力算出部32)
駆動力算出部32は、加速度αに対応する車両100の駆動力Fを算出する。本実施形態では、駆動力算出部32は、加速度α(0)に対応する車両100の駆動力F(0)および加速度α(n)に対応する車両100の駆動力F(n)を算出する。なお、駆動力F(n)は、加速走行時の車両100の駆動力Fとして、駆動力Fを逐次算出することを示している。
(Driving force calculation unit 32)
The driving
図3は、スロットル開度φ、エンジン回転数ωおよび出力トルクτの関係の一例を示す説明図である。同図では、スロットル開度φ、エンジン回転数ωおよび出力トルクτを直交座標の各軸にとり、これらの関係を3次元で示している。車両100のスロットルは、弁の開度を調整することにより、混合気のエンジンへの流入量を調整してエンジン出力(出力トルクτ)を調整することができる。スロットル開度φは、アクセルストロークセンサ23の検出値に対応している。なお、ディーゼルエンジンなどのスロットルを有しない車両では、スロットル開度φは、燃料の噴射量に置き換えることができる。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the relationship among the throttle opening φ, the engine speed ω, and the output torque τ. In the figure, the throttle opening φ, the engine rotational speed ω, and the output torque τ are taken as axes of orthogonal coordinates, and these relationships are shown in three dimensions. The throttle of the
曲線C1は、スロットル開度φ1のときの特性を示し、曲線C2は、スロットル開度φ2のときの特性を示し、曲線C3は、スロットル開度φ3のときの特性を示している。曲線C1〜C3は、予めシミュレーションや実機による測定等によって特性を取得しておき、マップ、テーブル、関係式などによって、メモリ12に記憶しておくことができる。
A curve C1 indicates a characteristic at the throttle opening φ1, a curve C2 indicates a characteristic at the throttle opening φ2, and a curve C3 indicates a characteristic at the throttle opening φ3. The characteristics of the curves C1 to C3 can be acquired in advance by simulation, measurement by an actual machine, or the like, and stored in the
駆動力算出部32は、加速度検出部31が加速度α(0)を検出するときに、アクセルストロークセンサ23の検出値からスロットル開度φを取得し、エンジン回転センサ22の検出値からエンジン回転数ωを取得する。駆動力算出部32は、スロットル開度φおよびエンジン回転数ωに対応する出力トルクτをメモリ12から読み出して、読み出された出力トルクτから車両駆動系のイナーシャ(慣性)による損失分を減算する。そして、駆動力算出部32は、イナーシャによる損失分を減じた出力トルクに変速機の変速比を乗じて、その乗算値から駆動損失分を減ずることにより車両100の駆動力F(0)を算出することができる。加速度α(n)に対応する車両100の駆動力F(n)についても同様に算出することができる。
When the
イナーシャによる損失分および駆動損失分は、予めマップ、テーブル、関係式などによって、メモリ12に記憶しておくことができる。駆動損失分は、エンジン出力から駆動輪での出力を減じた車両駆動系の損失であり、走行抵抗などの外乱要因は含まない。変速機の変速比は、既述のギア比から算出することができ、変速機のシフト位置を示す検出信号を用いて算出することもできる。なお、車輪速センサ2FR、2FL、2RR、2RLによって検出される回転速度を用いる場合は、イナーシャによる損失分を減じた出力トルクに変速機の変速比とデファレンシャルの減速比とを乗じて、その乗算値から駆動損失分を減ずることにより車両100の駆動力F(0)、F(n)を算出することができる。
The loss due to inertia and the drive loss can be stored in advance in the
(質量算出部33)
質量算出部33は、車両100の加速度αと車両100の駆動力Fと車両100の質量である車両質量Mとの関係に基づいて車両質量M(n)を逐次算出する。これらの関係を示す関係式は、運動方程式を用いることができる。質量算出部33は、車両100の駆動力Fが非伝達状態において、車両100の加速度α(0)と車両100の駆動力F(0)と車両質量M(n)との関係を取得し、その非伝達状態から遷移した伝達状態において車両100の加速度α(n)と車両100の駆動力F(n)と車両質量M(n)との関係を取得し、非伝達状態において取得した上記関係と伝達状態において取得した上記関係とに基づいて、車両質量M(n)を算出すると好適である。
(Mass calculation part 33)
The
具体的には、加速度検出部31が加速度α(0)、α(n)を検出した各タイミングにおける加速度α、駆動力Fおよび車両質量Mの関係を示す2つの関係式に各タイミングで検出された加速度α(0)、α(n)と当該加速度α(0)、α(n)に対応する駆動力F(0)、F(n)とを適用して関係式に基づいて車両質量M(n)を算出することができる。なお、質量算出部33は、車両100の駆動力Fが非伝達状態において複数の上記関係を取得し、その非伝達状態から遷移した伝達状態において複数の上記関係を取得し、非伝達状態において取得した上記関係と伝達状態において取得した上記関係とに基づいて、複数の車両質量を算出することもできる。
Specifically, the
本実施形態では、質量算出部33は、下記数1、数2に示す関係式(運動方程式)を用いて車両質量M(n)を算出する。なお、走行抵抗Frは、加速度α(0)、α(n)が検出されたときの車両100に生じる走行抵抗であり、走行抵抗Frには、転がり抵抗、風圧抵抗、車両後進方向に生じる抗力などが含まれる。加速度α(0)を検出してから加速度α(n)を検出するまでの時間は短時間であり、走行抵抗Frは略一定とみなすことができる。
(数1)
M(n)×α(0)=F(0)−Fr
(数2)
M(n)×α(n)=F(n)−Fr
In the present embodiment, the
(Equation 1)
M (n) × α (0) = F (0) −Fr
(Equation 2)
M (n) × α (n) = F (n) −Fr
質量算出部33は、数1および数2に示す連立方程式を演算して、車両質量M(n)を算出する。つまり、車両質量M(n)は、下記数3で表すことができる。
(数3)
M(n)=(F(n)−F(0))/(α(n)−α(0))
The
(Equation 3)
M (n) = (F (n) −F (0)) / (α (n) −α (0))
本実施形態では、加速度検出部31は、車両100の駆動力Fが非伝達状態および伝達状態の2つのタイミングで加速度α(0)、α(n)を検出し、駆動力算出部32は、加速度α(0)、α(n)に対応する車両100の駆動力F(0)、F(n)を算出する。そして、質量算出部33は、各タイミングにおける2つの関係式に基づいて車両質量M(n)を算出する。よって、加速走行時や減速走行時のみに加速度αを検出して駆動力Fを算出する場合と比べて、加速度差α(n)−α(0)および駆動力差F(n)−F(0)を大きくとることができる。よって、加速度αや駆動力Fが近似することにより生じる車両質量M(n)の算出誤差を低減させることができる。
In the present embodiment, the
(第1平均質量算出部34)
第1平均質量算出部34は、質量算出部33により算出された車両質量M(n)の平均値に基づいて第1平均質量Mav1(n)を逐次算出する。第1平均質量Mav1(n)は、第1平均質量Mav1(n)の今回値であり、第1平均質量Mav1(n)の前回値を第1平均質量Mav1(n−1)とし、質量算出部33により算出された車両質量Mの今回値を車両質量M(n)とする。
(First Average Mass Calculation Unit 34)
The first
第1平均質量算出部34は、第1平均質量Mav1(n)の前回値(第1平均質量Mav1(n−1))と、質量算出部33により算出された車両質量Mの今回値(車両質量M(n))との平均値を第1平均質量Mav1(n)の今回値として算出する。例えば、第1平均質量Mav1(n)は、下記数4で表すことができる。ただし、第1平均質量Mav1(n)の初期値(第1平均質量Mav1(0))は、車両質量Mの真値より大きく設定しておく。例えば、第1平均質量Mav1(n)の初期値(第1平均質量Mav1(0))は、車両100によって規定される車両質量Mの最大値Mmaxに設定すると好適である。
(数4)
Mav1(n)=(M(n)+Mav1(n−1))/2
The first average
(Equation 4)
Mav1 (n) = (M (n) + Mav1 (n−1)) / 2
図4は、第1平均質量Mav1(n)の算出方法の一例を説明する説明図である。曲線L10は、質量算出部33により算出された車両質量M(n)の経時変化を示している。時刻0において、加速度検出部31によって加速度α(0)が検出され、駆動力算出部32によって加速度α(0)に対応する駆動力F(0)が算出される。次に、時刻T11において、加速度検出部31によって加速度α(1)が検出され、駆動力算出部32によって加速度α(1)に対応する駆動力F(1)が算出される。そして、質量算出部33によって時刻T11における車両質量M(1)が算出される。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a method for calculating the first average mass Mav1 (n). A curve L10 indicates a change with time of the vehicle mass M (n) calculated by the
次に、時刻T12において、加速度検出部31によって加速度α(2)が検出され、駆動力算出部32によって加速度α(2)に対応する駆動力F(2)が算出される。そして、質量算出部33によって時刻T12における車両質量M(2)が算出される。時刻T13以降も同様であり、曲線L10で示すように、質量算出部33により算出された車両質量M(n)は、階段状に変化する。
Next, at time T12, the acceleration α (2) is detected by the
曲線L11は、第1平均質量Mav1(n)の経時変化を示している。時刻T11における第1平均質量Mav1(n)を第1平均質量Mav1(1)とする。第1平均質量Mav1(1)は、第1平均質量Mav1(1)の前回値(第1平均質量Mav1(0))と、質量算出部33により算出された車両質量Mの今回値(車両質量M(1))とを平均して算出される。なお、第1平均質量Mav1(0)は、車両質量Mの最大値Mmaxに設定されている。
A curve L11 shows a change with time of the first average mass Mav1 (n). The first average mass Mav1 (n) at time T11 is defined as the first average mass Mav1 (1). The first average mass Mav1 (1) is the previous value (first average mass Mav1 (0)) of the first average mass Mav1 (1) and the current value (vehicle mass) of the vehicle mass M calculated by the
時刻T12における第1平均質量Mav1(n)を第1平均質量Mav1(2)とする。第1平均質量Mav1(2)は、第1平均質量Mav1(2)の前回値(第1平均質量Mav1(1))と、質量算出部33により算出された車両質量Mの今回値(車両質量M(2))とを平均して算出される。時刻T13以降についても同様であり、曲線L11で示すように、第1平均質量Mav1(n)は、階段状に変化し、時刻T14における第1平均質量Mav1(4)は、車両質量Mの真値に近づいている。
The first average mass Mav1 (n) at time T12 is defined as the first average mass Mav1 (2). The first average mass Mav1 (2) is the previous value (first average mass Mav1 (1)) of the first average mass Mav1 (2) and the current value (vehicle mass) of the vehicle mass M calculated by the
なお、第1平均質量Mav1(n)の算出における平均方法は、上記数4に示す相加平均に限定されるものではない。例えば、重み付きの平均である加重平均を用いることもできる。この場合、例えば、質量算出部33により算出された車両質量Mの今回値(車両質量M(n))の重み付けと比べて、第1平均質量Mav1(n)の前回値(第1平均質量Mav1(n−1))の重み付けを大きくすることができる。そして、第1平均質量算出部34は、第1平均質量Mav1(n)の前回値(第1平均質量Mav1(n−1))と質量算出部33により算出された車両質量Mの今回値(車両質量M(n))との平均値を第1平均質量Mav1(n)の今回値として算出することができる。これにより、第1平均質量Mav1(n)に基づく車両100の平均質量が車両質量Mの真値より大きい状態を維持し易くなる。
In addition, the average method in calculation of 1st average mass Mav1 (n) is not limited to the arithmetic mean shown in the said
また、第1平均質量Mav1(n)の算出における平均方法として、公知の相乗平均や調和平均等を用いることもできるが、一般に相加平均、相乗平均、調和平均の順に演算値が小さくなる。そのため、車両100の平均質量を車両質量Mの真値より大きい状態に維持して車両100の自動制御の安定性を向上させるという観点から、相加平均や加重平均を用いると好適である。
In addition, as a mean method in calculating the first average mass Mav1 (n), a known geometric mean, harmonic average, or the like can be used. In general, the calculated value decreases in the order of arithmetic mean, geometric mean, and harmonic mean. Therefore, it is preferable to use an arithmetic average or a weighted average from the viewpoint of maintaining the average mass of the
(第2平均質量算出部35)
第2平均質量算出部35は、質量算出部33により算出された車両質量Mの今回値(車両質量M(n))を含む複数の車両質量M(m)〜M(n)の平均値を第2平均質量Mav2(n)として逐次算出する。ただし、mは、自然数nより小さい自然数である。例えば、自然数mを1とした場合、第2平均質量Mav2(n)は、下記数5で表すことができる。
(数5)
Mav2(n)=(M(1)+M(2)+・・・+M(n−1)+M(n))/n
(2nd average mass calculation part 35)
The second
(Equation 5)
Mav2 (n) = (M (1) + M (2) +... + M (n−1) + M (n)) / n
車両質量M(m)〜M(n)は、上記数5に示すように、質量算出部33により算出されたすべての車両質量M(1)〜M(n)を用いることもでき、所定期間分の車両質量M(例えば、車両質量M(n/2)〜M(n))を用いることもできる。なお、自然数nが小さい場合(車両質量M(m)〜M(n)の数が少ない場合)は、車両質量M(m)〜M(n)のばらつきによる第2平均質量Mav2(n)の算出誤差を低減させるために、できるだけ多くの車両質量M(m)〜M(n)を用いることが好ましい。例えば、図4に示す例において、第2平均質量Mav2(4)は、車両質量M(1)〜M(4)を平均して第2平均質量Mav2(n)を算出するのが好ましい。
As the vehicle masses M (m) to M (n), as shown in the
なお、第2平均質量Mav2(n)の算出における平均方法は、上記数5に示す相加平均に限定されるものではなく、第1平均質量Mav1(n)の場合と同様に、例えば、加重平均を用いることもできる。この場合、例えば、車両質量M(m)から車両質量M(n)にかけて重み付けを次第に大きくして、車両質量M(m)〜M(n)の平均値を算出することができる。これにより、推定初期における車両質量M(m)〜M(n)のばらつきによる第2平均質量Mav2(n)の算出誤差を低減させることができる。また、第2平均質量Mav2(n)の算出における平均方法として、公知の相乗平均や調和平均等を用いることもできるが、第1平均質量Mav1(n)の場合と同様の観点から、第2平均質量Mav2(n)の算出における平均方法は、相加平均や加重平均を用いると好適である。
Note that the average method in calculating the second average mass Mav2 (n) is not limited to the arithmetic average shown in the
(質量推定部36および算出回数設定部37)
質量推定部36は、車両質量Mの累積推定回数nが第1所定回数TH1より少ない場合には第1平均質量Mav1(n)に基づく車両100の平均質量を車両質量Mの推定値とし、累積推定回数nが第1所定回数TH1以上の場合には第2平均質量Mav2(n)に基づく車両100の平均質量を車両質量Mの推定値とする。また、算出回数設定部37は、質量算出部33により算出させる車両質量M(n)の数を設定する。質量算出部33により算出させる車両質量M(n)の数は、車両質量Mの累積推定回数nが多くなるほど少なく設定すると好適である。なお、車両質量M(n)は、車両100の駆動力Fが非伝達状態における、車両100の加速度α(0)と車両100の駆動力F(0)と車両質量M(n)との関係と、その非伝達状態から遷移した伝達状態における、車両100の加速度α(n)と車両100の駆動力F(n)と車両質量M(n)との関係とに基づいて、質量算出部33により算出される。
(
The
図5は、車両質量Mを推定する手順の一例を示すフローチャートである。演算部3は、同図に示すフローチャートに従って車両質量推定プログラムを実行することにより、所定周期で車両質量Mを推定することができる。なお、ステップS102およびS106における加速度α(0)、α(n)の検出は加速度検出部31が行い、ステップS103およびS107における駆動力F(0)、F(n)の算出は駆動力算出部32が行う。また、ステップS108における車両質量M(n)の算出は質量算出部33が行い、ステップS112における第1平均質量Mav1(n)の算出は第1平均質量算出部34が行い、ステップS115における第2平均質量Mav2(n)の算出は第2平均質量算出部35が行う。さらに、ステップS111およびS114における連続推定回数jの設定は算出回数設定部37が行う。そして、上記以外は、質量推定部36が行う。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a procedure for estimating the vehicle mass M. The
図6は、車両質量Mの推定値が算出されるタイミングの一例を示すタイミングチャートである。同図では、変速機のシフト位置の経時変化を曲線L20で示し、クラッチの接続状態の経時変化を曲線L21で示し、車両質量Mの累積推定回数nの経時変化を曲線L22で示し、連続推定カウンタiの経時変化を曲線L23で示している。 FIG. 6 is a timing chart showing an example of the timing at which the estimated value of the vehicle mass M is calculated. In the figure, the change over time of the shift position of the transmission is indicated by a curve L20, the change over time of the clutch engagement state is indicated by a curve L21, and the change over time of the cumulative estimation number n of the vehicle mass M is indicated by a curve L22. A change with time of the counter i is indicated by a curve L23.
車両100は、時刻0から始動を開始して時刻T21においてクラッチが切断状態になり、その後、接続状態に遷移している。このとき、変速機のシフト位置は、1速から2速に切り替わる。以降同様にして、変速機のシフト位置は5速まで順に切り替わり、車両100は加速する。そして、時刻T32においてクラッチが切断状態になり、その後、接続状態に遷移している。このとき、変速機のシフト位置は、5速から4速に切り替わる。つまり、時刻T32以降、車両100は減速する。
The
車両質量Mの累積推定回数nは、既述の自然数nであり、車両100の始動開始時からの車両質量Mが推定された累積回数である。累積推定回数nは、質量推定部36によって車両質量Mが推定される毎に1つずつ増加する。また、質量推定部36によって推定された車両質量Mの推定値を推定車両質量Me(n)とする。曲線L22に示すように、時刻T22、T23、T24、T26、T27、...、T33において、累積推定回数nは1つずつ増加している。つまり、当該時刻において、質量推定部36により車両質量Mが逐次推定され、推定車両質量Me(1)、Me(2)、Me(3)、...、Me(8)が算出される。なお、累積推定回数nは、車両100が停止した際にクリアされる。
The cumulative estimated number n of the vehicle mass M is the natural number n described above, and is the cumulative number of times that the vehicle mass M has been estimated from the start of the start of the
また、車両100の駆動力Fが非伝達状態と、その非伝達状態から遷移した伝達状態とにおいて質量算出部33により算出させる車両質量M(n)の数(最大回数)を連続推定回数jとする。連続推定回数jは、車両質量Mの単位時間あたりの推定回数を表している。また、質量算出部33により算出させた車両質量M(n)の数を記憶する変数を連続推定カウンタiとする。連続推定カウンタiは、累積推定回数nと同様に質量推定部36によって車両質量Mが推定される毎に1つずつ増加するが、車両100の駆動力Fが非伝達状態になるとクリアされる点で累積推定回数nと異なる。
Further, the number (maximum number) of vehicle masses M (n) to be calculated by the
車両100の駆動力Fが非伝達状態であるか若しくは伝達状態であるかの判断は、例えば、車両100のクラッチが切断状態であるか若しくは接続状態であるかによって判断することができる。曲線L21に示すように、例えば、クラッチ状態は、時刻T21において切断状態になり、その後、切断状態から接続状態になり時刻T25において再び切断状態になっている。つまり、時刻T21〜T25までの時間に、質量推定部36が連続して車両質量Mを推定可能な最大回数が連続推定回数j(この場合は3回)であり、時刻T21〜T25において、車両質量Mが推定される毎に連続推定カウンタiは1つずつ増加して、クラッチが切断状態になる時刻T25において連続推定カウンタiはクリアされている。以下、図6に示すタイミングチャートを参照しつつ、図5に示すフローチャートについて説明する。
Whether the driving force F of the
まず、車両100が惰性走行(クラッチが切断状態)であるか否かを判定する(ステップS101)。車両100が惰性走行の場合(Yesの場合)は、ステップS102に進み、車両100が加速走行または減速走行の場合(Noの場合)は、ステップS105に進む。なお、変速機のシフト位置がニュートラルから1速に切り替わる際には、ステップS101の判断を行わない。時刻T21からクラッチが切断状態の間は、ステップS101で条件を充足し(Yesの場合)、ステップS102に進む。つまり、加速度α(0)の検出を行い(ステップS102)、加速度α(0)に対応する駆動力F(0)の算出を行う(ステップS103)。そして、連続推定カウンタiに0を代入して(ステップS104)、一旦、本ルーチンを終了する。
First, it is determined whether or not the
変速機のシフト位置が2速に切り替わると、ステップS101で、車両100が惰性走行していないと判定され(Noの場合)、ステップS105に進む。ステップS105では、連続推定カウンタiが連続推定回数jより小さいか否かが判断される。条件を充足する場合(Yesの場合)は、ステップS106に進み、条件を充足しない場合(Noの場合)は、一旦、本ルーチンを終了する。なお、連続推定回数jの初期値は、第2所定回数TH2に設定されている。本明細書では、第2所定回数TH2は、説明の便宜上、3回として説明するが、後述する第3所定回数TH3と比べて多ければ良く、任意の回数とすることができる。なお、累積推定回数nが多くなると適用される第3所定回数TH3は、累積推定回数nが少ない場合に適用される第2所定回数TH2と比べて、少なく設定される。
When the shift position of the transmission is switched to the second speed, it is determined in step S101 that the
時刻T22より前は、連続推定カウンタiが0であるので、ステップS105では、条件を充足し(Yesの場合)、ステップS106に進む。つまり、加速度α(1)の検出を行い(ステップS106)、加速度α(1)に対応する駆動力F(1)の算出を行う(ステップS107)。そして、質量算出部33は、加速度α(0)、α(1)および駆動力F(0)、F(1)を用いて車両質量M(1)を算出する(ステップS108)。次に、連続推定カウンタiに1を加算し(i=1)、累積推定回数nに1を加算して(n=1)(ステップS109)、ステップS110に進む。
Prior to time T22, since the continuous estimation counter i is 0, in step S105, the condition is satisfied (in the case of Yes), and the process proceeds to step S106. That is, the acceleration α (1) is detected (step S106), and the driving force F (1) corresponding to the acceleration α (1) is calculated (step S107). Then, the
ステップS110では、累積推定回数nが第1所定回数TH1より小さいか否かが判断される。条件を充足する場合(Yesの場合)は、ステップS111に進み、条件を充足しない場合(Noの場合)は、ステップS114に進む。なお、本明細書では、第1所定回数TH1は、説明の便宜上、5回として説明するが、第2平均質量Mav2(n)に基づく車両100の平均質量が車両質量Mの真値に近づいて安定するまでに要する任意の回数とすることができる。この場合、累積推定回数nは1であるので、ステップS110では条件を充足し(Yesの場合)、ステップS111に進む。
In step S110, it is determined whether or not the cumulative estimated number n is smaller than the first predetermined number TH1. If the condition is satisfied (Yes), the process proceeds to step S111. If the condition is not satisfied (No), the process proceeds to step S114. In the present specification, the first predetermined number TH1 is described as five times for convenience of explanation, but the average mass of the
ステップS111では、連続推定回数jを第2所定回数TH2(3回)に設定し(ステップS111)、第1平均質量算出部34は、第1平均質量Mav1(0)および車両質量M(1)に基づいて第1平均質量Mav1(1)を算出する(ステップS112)。そして、質量推定部36は、第1平均質量Mav1(n)に基づく車両100の平均質量を推定車両質量Me(1)として(ステップS113)、一旦、本ルーチンを終了する。以上により、推定車両質量Me(1)が算出され、累積推定回数nが1になり、連続推定カウンタiは1になる。
In step S111, the continuous estimation number j is set to the second predetermined number TH2 (three times) (step S111), and the first average
所定時間が経過する毎に、ステップS101、S105〜S113における処理、判断をさらに2回繰り返すことにより、推定車両質量Me(2)、Me(3)が算出され、累積推定回数nは3になり、連続推定カウンタiは3になる。連続推定カウンタiが3になると、ステップS105で条件を充足しなくなり(Noの場合)、推定車両質量Me(n)は更新されなくなる。 Every time the predetermined time elapses, the estimated vehicle masses Me (2) and Me (3) are calculated by repeating the processes and determinations in steps S101 and S105 to S113 twice, and the cumulative number of times n is 3. The continuous estimation counter i becomes 3. When the continuous estimation counter i becomes 3, the condition is not satisfied in step S105 (in the case of No), and the estimated vehicle mass Me (n) is not updated.
時刻T25においてクラッチが切断状態になり車両100が惰性走行になると、ステップS101で条件を充足し(Yesの場合)、加速度α(0)が検出され、加速度α(0)に対応する駆動力F(0)が算出される。そして、連続推定カウンタiが0になる(ステップS102〜S104)。変速機のシフト位置が3速になると、ステップS101で条件を充足しなくなり(Noの場合)、ステップS105に進む。連続推定カウンタiは0になっているので、ステップS105で条件を充足し(Yesの場合)、ステップS106に進む。ステップS106以降は、推定車両質量Me(1)を算出した場合と同様にして推定車両質量Me(4)が算出され、累積推定回数nは4になり、連続推定カウンタiは1になる。
When the clutch is disengaged at time T25 and the
次に、所定時間が経過すると、時刻T27より前は、連続推定カウンタiは1であるので、ステップS105で条件を充足し(Yesの場合)、ステップS106に進む。ステップS106〜S109は、推定車両質量Me(1)を算出した場合と同様であり、車両質量Me(5)が算出され、累積推定回数nは5になり、連続推定カウンタiは2になる。 Next, when the predetermined time elapses, the continuous estimation counter i is 1 before time T27, so the condition is satisfied in step S105 (in the case of Yes), and the process proceeds to step S106. Steps S106 to S109 are the same as when the estimated vehicle mass Me (1) is calculated. The vehicle mass Me (5) is calculated, the cumulative estimation number n is 5, and the continuous estimation counter i is 2.
累積推定回数nが5になると、ステップS110で条件を充足しなくなり(Noの場合)、ステップS114に進む。ステップS114では、連続推定回数jを第3所定回数TH3(1回)に設定し(ステップS114)、第2平均質量算出部35は、車両質量M(1)〜M(5)を平均した第2平均質量Mav2(5)を算出する(ステップS115)。そして、質量推定部36は、第2平均質量Mav2(5)に基づく車両100の平均質量を推定車両質量Me(5)として(ステップS116)、一旦、本ルーチンを終了する。以上により、推定車両質量Me(5)が算出され、累積推定回数nが5になり、連続推定カウンタiは2になる。なお、連続推定回数jは第3所定回数TH3(1回)に設定され、連続推定カウンタiは2であるので、ステップS105で条件を充足しなくなり(Noの場合)、推定車両質量Me(n)は更新されなくなる。
When the cumulative estimated number n becomes 5, the condition is not satisfied in step S110 (in the case of No), and the process proceeds to step S114. In step S114, the continuous estimation frequency j is set to the third predetermined frequency TH3 (1 time) (step S114), and the second average
時刻T28においてクラッチが切断状態になり車両100が惰性走行になると、ステップS101で条件を充足し(Yesの場合)、加速度α(0)が検出され、加速度α(0)に対応する駆動力F(0)が算出される。そして、連続推定カウンタiが0になる(ステップS102〜S104)。変速機のシフト位置が4速になると、ステップS101で条件を充足しなくなり(Noの場合)、ステップS105に進む。連続推定カウンタiは0になっているので、ステップS105では、条件を充足し(Yesの場合)、ステップS106以降に進む。ステップS106以降は、推定車両質量Me(5)を算出した場合と同様にして推定車両質量Me(6)が算出され、累積推定回数nは6になり、連続推定カウンタiは1になる。連続推定カウンタiは1であるので、ステップS105で条件を充足しなくなり(Noの場合)、推定車両質量Me(n)は更新されなくなる。
If the clutch is disengaged at time T28 and the
時刻T30においてクラッチが切断状態になり車両100が惰性走行になると、ステップS101で条件を充足し(Yesの場合)、推定車両質量Me(7)の算出が可能になる。以降同様であり、クラッチが切断状態から接続状態になり再び切断状態になるまでの間に、質量推定部36は車両質量Mを1回ずつ推定する。
When the clutch is disengaged at time T30 and the
図7は、第1平均質量Mav1(n)に基づく車両100の平均質量および第2平均質量Mav2(n)に基づく車両100の平均質量の経時変化の一例を示す説明図である。曲線L30は、第1平均質量Mav1(n)に基づく車両100の平均質量の経時変化を折れ線で示したものであり、曲線L31は、第2平均質量Mav2(n)に基づく車両100の平均質量の経時変化を折れ線で示したものである。また、曲線L32は、質量算出部33によって算出された車両質量M(n)の経時変化を示している。いずれも累積推定回数nは5まで記載している。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of a change over time of the average mass of the
曲線L30で示すように、第1平均質量Mav1(n)に基づく車両100の平均質量は、車両質量Mの真値より大きく設定された車両100の平均質量の初期値(本実施形態では、車両100によって規定される車両質量Mの最大値Mmax)から段階的に車両質量Mの真値に近づいている。そして、質量推定部36は、車両質量Mの累積推定回数nが第1所定回数TH1(本実施形態では、5回)より少ない推定初期には、第1平均質量Mav1(n)に基づく車両100の平均質量を車両質量Mの推定値(推定車両質量Me(n))とする。そのため、車両質量Mの推定値(推定車両質量Me(n))にばらつきが多い推定初期に、車両質量Mの推定値(推定車両質量Me(n))が車両質量Mの真値より大きい状態を維持しつつ高速に車両質量Mの推定値(推定車両質量Me(n))を車両質量Mの真値に近づけることができる。
As shown by the curve L30, the average mass of the
一方、第2平均質量Mav2(n)に基づく車両100の平均質量は、質量算出部33によって算出された車両質量M(m)〜M(n)の数が少ないと、質量算出部33による算出誤差やノイズ等による影響を受け易く、曲線L31で示すように、車両質量Mの真値より小さくなる可能性がある。しかしながら、質量算出部33によって算出された車両質量M(m)〜M(n)の数が多くなると、第2平均質量Mav2(n)に基づく車両100の平均質量は、車両質量Mの真値に近づいた状態で安定する。質量推定部36は、車両質量Mの推定精度が向上する推定初期以降に、第2平均質量Mav2(n)に基づく車両100の平均質量を車両質量Mの推定値(推定車両質量Me(n))とするので、車両質量Mの推定精度を向上させることができる。
On the other hand, the average mass of the
また、本実施形態では、算出回数設定部37は、車両質量Mの累積推定回数nが多くなるほど、車両100の駆動力Fが非伝達状態と、その非伝達状態から遷移した伝達状態とにおいて質量算出部33により算出させる車両質量M(n)の数を少なく設定する。これにより、車両質量Mの累積推定回数nが多くなるほど、質量推定部36によって推定される車両質量Mの単位時間あたりの推定回数が少なくなる。よって、車両質量Mの累積推定回数nが少ない推定初期には、車両質量Mの単位時間あたりの推定回数を多くして、高速に車両質量Mの推定値(推定車両質量Me(n))を車両質量Mの真値に近づけることができる。一方、車両質量Mの累積推定回数nが多くなると、車両質量Mの推定回数を少なくして、加速度α(0)、α(n)の検出誤差や駆動力F(0)、F(n)の算出誤差に伴う車両質量Mの推定精度の低下を防止することができる。
In the present embodiment, the calculation
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。例えば、質量算出部33は、1つの関係式(運動方程式)を用いて、車両質量Mを逐次算出することもできる。この場合、車両100が加速走行時または減速走行時において、加速度検出部31は、車両100の加速度α(n)を検出し、駆動力算出部32は、加速度α(n)に対応する車両100の駆動力F(n)を算出する。そして、質量算出部33は、加速度α、駆動力Fおよび車両質量Mの関係を示す1つの関係式に、加速度α(n)および駆動力F(n)を適用して車両質量M(n)を算出する。関係式は、下記数6で表すことができる。なお、走行抵抗Fr(n)は、加速度α(n)が検出されるときの走行抵抗Frであり、予めシミュレーション、実機による測定等によって特性を取得しておき、マップ、テーブル、関係式などによって、メモリ12に記憶しておくことができる。
(数6)
M(n)=(F(n)−Fr(n))/α(n)
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications within a range not departing from the gist. For example, the
(Equation 6)
M (n) = (F (n) −Fr (n)) / α (n)
また、本実施形態では、連続推定回数jは、第2所定回数TH2または第3所定回数TH3に切り替えられるが、連続推定回数jは、3つ以上の所定回数に切り替えることもできる。これにより、車両質量Mの推定値(推定車両質量Me(n))のばらつき状態や車両100の走行状態に合わせて連続推定回数jを切り替えることができ、車両質量Mの単位時間あたりの推定回数を適宜変更することができる。
In the present embodiment, the continuous estimation count j is switched to the second predetermined count TH2 or the third predetermined count TH3. However, the continuous estimation count j can be switched to three or more predetermined counts. Thereby, the continuous estimation frequency j can be switched according to the variation state of the estimated value of the vehicle mass M (estimated vehicle mass Me (n)) and the traveling state of the
さらに、本実施形態では、累積推定回数nが第1所定回数TH1より大きくなるタイミングで連続推定回数jを第2所定回数TH2から第3所定回数TH3に切り替えているが、当該タイミングと異なるタイミングで連続推定回数jを切り替えることもできる。例えば、図5に示すステップS111において、算出回数設定部37は、累積推定回数nが第4所定回数TH4(第1所定回数TH1と異なる所定回数)より小さいときは、連続推定回数jを第2所定回数TH2に設定し、累積推定回数nが第4所定回数TH4より大きいときは、連続推定回数jを第5所定回数TH5(任意の所定回数)に設定することもできる。ステップS114についても同様である。
Furthermore, in the present embodiment, the continuous estimation number j is switched from the second predetermined number TH2 to the third predetermined number TH3 at a timing when the cumulative estimated number n becomes larger than the first predetermined number TH1, but at a timing different from the timing. It is also possible to switch the continuous estimation number j. For example, in step S111 shown in FIG. 5, the calculation
この場合、質量算出部33は、車両100の駆動力Fが非伝達状態において、車両100の加速度α(0)と車両100の駆動力F(0)と車両質量M(n)との関係を取得し、その非伝達状態から遷移した伝達状態において、1つの上記関係又は複数の上記関係(車両100の加速度α(n)と車両100の駆動力F(n)と車両質量M(n)との関係)を逐次取得し、非伝達状態において取得した上記関係と伝達状態において取得した上記関係とに基づいて、1つの車両質量M又は複数の車両質量M(車両質量M(n))を逐次算出する。
In this case, the
そして、質量推定部36は、質量算出部33により算出された複数の車両質量M(m)〜M(n)の平均値に基づいて、車両質量Mを逐次推定する。また、算出回数設定部37は、車両100の駆動力Fが非伝達状態における上記関係と、その非伝達状態から遷移した伝達状態における上記関係とに基づいて質量算出部33により算出させる車両質量M(n)の数を、質量推定部36による車両質量Mの累積推定回数nが多くなるほど少なく設定する。
Then, the
上記形態では、算出回数設定部37は、車両質量Mの累積推定回数nが多くなるほど、車両100の駆動力Fが非伝達状態と、その非伝達状態から遷移した伝達状態とにおいて質量算出部33により算出させる車両質量M(n)の数を少なく設定する。これにより、車両質量Mの累積推定回数nが多くなるほど、質量推定部36によって推定される車両質量Mの単位時間あたりの推定回数が少なくなる。よって、車両質量Mの累積推定回数nが少ない推定初期には、車両質量Mの単位時間あたりの推定回数を多くして、高速に車両質量Mの推定値(推定車両質量Me(n))を車両質量Mの真値に近づけることができる。一方、車両質量Mの累積推定回数nが多くなると、車両質量Mの推定回数を少なくして、加速度α(0)、α(n)の検出誤差や駆動力F(0)、F(n)の算出誤差に伴う車両質量Mの推定精度の低下を防止することができる。
In the said form, the calculation
31:加速度検出部、
32:駆動力算出部、
33:質量算出部、
34:第1平均質量算出部、
35:第2平均質量算出部、
36:質量推定部、
37:算出回数設定部
31: Acceleration detector,
32: Driving force calculation unit,
33: Mass calculation unit,
34: 1st average mass calculation part,
35: 2nd average mass calculation part,
36: Mass estimation unit,
37: Calculation count setting section
Claims (2)
前記質量算出部により算出された前記車両質量の平均値に基づいて第1平均質量を逐次算出する第1平均質量算出部であって、前記第1平均質量の初期値を前記車両質量の真値より大きく設定しておき、前記第1平均質量の前回値と、前記質量算出部により算出された前記車両質量の今回値との平均値を前記第1平均質量の今回値として算出する第1平均質量算出部と、
前記質量算出部により算出された前記車両質量の今回値を含む複数の前記車両質量の平均値を第2平均質量として逐次算出する第2平均質量算出部と、
前記車両質量の累積推定回数が所定回数より少ない場合には前記第1平均質量に基づく前記車両の平均質量を前記車両質量の推定値とし、前記累積推定回数が前記所定回数以上の場合には前記第2平均質量に基づく前記車両の平均質量を前記車両質量の推定値とする質量推定部と、
を備えていることを特徴とする車両質量推定装置。 A mass calculation unit that sequentially calculates the vehicle mass based on the relationship between the acceleration of the vehicle, the driving force of the vehicle, and the vehicle mass that is the mass of the vehicle;
A first average mass calculation unit that sequentially calculates a first average mass based on an average value of the vehicle mass calculated by the mass calculation unit, wherein an initial value of the first average mass is a true value of the vehicle mass. A first average that is set to be larger and calculates an average value of the previous value of the first average mass and the current value of the vehicle mass calculated by the mass calculation unit as the current value of the first average mass. A mass calculator;
A second average mass calculator that sequentially calculates an average value of the plurality of vehicle masses including the current value of the vehicle mass calculated by the mass calculator as a second average mass;
When the cumulative estimated number of vehicle masses is less than a predetermined number, the average mass of the vehicle based on the first average mass is set as the estimated value of the vehicle mass, and when the cumulative estimated number is equal to or greater than the predetermined number, A mass estimation unit having an average mass of the vehicle based on a second average mass as an estimated value of the vehicle mass;
A vehicle mass estimation device comprising:
前記質量算出部は、前記非伝達状態において1つ又は複数の前記関係を取得し、その非伝達状態から遷移した前記伝達状態において1つ又は複数の前記関係を取得し、前記非伝達状態において取得した前記関係と前記伝達状態において取得した前記関係とに基づいて、1つ又は複数の前記車両質量を算出し、
前記非伝達状態における前記関係とその非伝達状態から遷移した前記伝達状態における前記関係とに基づいて前記質量算出部により算出させる前記車両質量の数を、前記累積推定回数が多くなるほど少なく設定する算出回数設定部を備えている請求項1に記載の車両質量推定装置。 Based on the relationship in the non-transmission state where the driving force of the vehicle is not transmitted to the driving wheels of the vehicle and the relationship in the transmission state where the driving force of the vehicle is transmitted to the driving wheels of the vehicle, A vehicle mass estimation device for estimating the vehicle mass,
The mass calculation unit acquires one or more of the relationships in the non-transmission state, acquires one or more of the relationships in the transmission state transitioned from the non-transmission state, and acquires in the non-transmission state Calculating one or more vehicle masses based on the relationship and the relationship acquired in the transmission state;
Calculation for setting the number of vehicle masses to be calculated by the mass calculation unit based on the relationship in the non-transmission state and the relationship in the transmission state transitioned from the non-transmission state as the cumulative number of estimations increases The vehicle mass estimation apparatus according to claim 1, further comprising a number-of-times setting unit.
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