JP2019166904A - Vehicle state estimation device, controller, suspension controller, suspension device, steering controller, and steering device - Google Patents

Vehicle state estimation device, controller, suspension controller, suspension device, steering controller, and steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2019166904A
JP2019166904A JP2018054785A JP2018054785A JP2019166904A JP 2019166904 A JP2019166904 A JP 2019166904A JP 2018054785 A JP2018054785 A JP 2018054785A JP 2018054785 A JP2018054785 A JP 2018054785A JP 2019166904 A JP2019166904 A JP 2019166904A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel
calculation unit
vehicle
unit
effective radius
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018054785A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
祐一郎 水口
Yuichiro Mizuguchi
祐一郎 水口
サンディープ エラ
Sandhip Elah
サンディープ エラ
正樹 伊澤
Masaki Izawa
正樹 伊澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Corp
Original Assignee
Showa Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Corp filed Critical Showa Corp
Priority to JP2018054785A priority Critical patent/JP2019166904A/en
Publication of JP2019166904A publication Critical patent/JP2019166904A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To suitably estimate a state of a vehicle.SOLUTION: A vehicle state estimation part 1200 comprises a main calculation part 1210 which performs calculation for a state quantity concerning a vehicle state. An input value to the main calculation part 1210 includes ground load fluctuation of a wheel. The ground load fluctuation of the wheel is calculated with reference to a map with a tire effective radius R, which is calculated by a wheel effective radius calculation part in a tire ground load fluctuation calculation part 1220 as an input and with a ground load with an output.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、車両の状態を推定する車両状態推定装置、制御装置、サスペンション制御装置、サスペンション装置、ステアリング制御装置、及びステアリング装置に関する。   The present invention relates to a vehicle state estimation device, a control device, a suspension control device, a suspension device, a steering control device, and a steering device that estimate a vehicle state.

車両の乗り心地を向上させ、また、高い操縦安定性を実現するために、車両の状態を推定し、推定した状態に基づいて車両を制御する技術が知られている。また、このような技術では、車両の状態を推定するために車両モデルが用いられる。   In order to improve the riding comfort of the vehicle and to realize high steering stability, a technique for estimating the state of the vehicle and controlling the vehicle based on the estimated state is known. In such a technique, a vehicle model is used to estimate the state of the vehicle.

例えば、特許文献1には、車両の車高に関する動的なモデルに従ってあらかじめ設定された最適フィードバックゲインに基づき、車両調整部材の制御量を定める技術が開示されている。   For example, Patent Literature 1 discloses a technique for determining a control amount of a vehicle adjustment member based on an optimal feedback gain set in advance according to a dynamic model related to the vehicle height.

また、特許文献2には、車両のモデルに基づき推定ヨーレート及び規範ヨーレートを取得し、これらのヨーレートに基づいてステアリング特性を制御する技術が開示されている。また、その他の技術として例えば、特許文献3〜5が知られている。   Patent Document 2 discloses a technique for acquiring an estimated yaw rate and a reference yaw rate based on a vehicle model and controlling steering characteristics based on these yaw rates. As other techniques, for example, Patent Documents 3 to 5 are known.

昭61−178212号公報(1986年8月9日)Sho 61-178212 (August 9, 1986) 特開2004−189117号公報(2004年7月8日公開)JP 2004-189117 A (released July 8, 2004) 特開2016−107862号公報(2016年6月20日公開)Japanese Patent Laying-Open No. 2006-107862 (released on June 20, 2016) 特開2016−168887号公報(2016年9月23日公開)Japanese Patent Laying-Open No. 2006-168887 (published September 23, 2016) 特開2014−8885号公報(2014年1月20日公開)JP 2014-8885 A (published January 20, 2014)

本発明は、車両の状態を好適に推定することのできる車両状態推定装置及び制御装置を実現することを目的とする。また、上記車両状態推定装置及び上記制御装置の推定結果を利用することで、高い乗り心地及び高い操縦安定性を実現することができるサスペンション制御装置、サスペンション装置、ステアリング制御装置、及びステアリング装置を実現することを目的とする。   An object of this invention is to implement | achieve the vehicle state estimation apparatus and control apparatus which can estimate the state of a vehicle suitably. In addition, by using estimation results of the vehicle state estimation device and the control device, a suspension control device, a suspension device, a steering control device, and a steering device that can realize high riding comfort and high steering stability are realized. The purpose is to do.

かかる目的のもと、本発明に係る車両状態推定装置は、車両状態を推定する車載用の車両状態推定装置であって、車両における車輪の接地荷重の変動分である車輪の接地荷重変動を算出する接地荷重変動算出部と、1又は複数の入力値を参照して車輪有効半径を算出する車輪有効半径算出部と、車両モデルを用いた演算を行う演算部と、を備え、前記接地荷重変動算出部は、前記車輪有効半径算出部が算出した前記車輪有効半径を入力とし接地荷重を出力とするマップを参照して、前記車輪の接地荷重変動を算出し、前記演算部は、前記接地荷重変動算出部が算出した車輪の接地荷重変動を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する。   For this purpose, the vehicle state estimation device according to the present invention is an in-vehicle vehicle state estimation device that estimates a vehicle state, and calculates a wheel ground load variation that is a variation of a wheel ground load in the vehicle. A grounding load fluctuation calculation unit, a wheel effective radius calculation part that calculates a wheel effective radius with reference to one or a plurality of input values, and a calculation part that performs a calculation using a vehicle model. The calculation unit calculates a ground load variation of the wheel with reference to a map having the wheel effective radius calculated by the wheel effective radius calculation unit as an input and a ground load as an output, and the calculation unit calculates the ground load. One or a plurality of output values are calculated by referring to one or a plurality of input values including a wheel ground load variation calculated by the variation calculation unit and performing a calculation on a state quantity relating to the vehicle state.

また、かかる目的のもと、本発明に係る制御装置は、車両状態を推定する車両状態推定部と、規範車両モデルに関する演算を行う規範車両モデル演算部と、前記車両状態推定部の出力値である推定出力から、前記規範車両モデル演算部の出力値である規範出力を減算する減算部と、前記減算部による減算結果を積分する積分部と、前記車両状態推定部の演算対象である推定状態量を増幅する第1の増幅部と、前記積分部による積分結果を増幅する第2の増幅部と、前記規範車両モデル演算部の演算対象である状態量を増幅する第3の増幅部と、前記第1の増幅部による増幅結果、前記第2の増幅部による増幅結果、及び前記第3の増幅部による増幅結果を加算する加算部と、を備えており、前記車両状態推定部は、車両における車輪の接地荷重の変動分である車輪の接地荷重変動を算出する接地荷重変動算出部と、1又は複数の入力値を参照して車輪有効半径を算出する車輪有効半径算出部と、車両モデルを用いた演算を行う演算部と、を備え、前記接地荷重変動算出部は、前記車輪有効半径算出部が算出した前記車輪有効半径を入力とし接地荷重を出力とするマップを参照して、前記車輪の接地荷重変動を算出し、前記演算部は、前記接地荷重変動算出部が算出した車輪の接地荷重変動を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する。   For this purpose, the control device according to the present invention includes a vehicle state estimation unit that estimates a vehicle state, a reference vehicle model calculation unit that performs a calculation related to a reference vehicle model, and an output value of the vehicle state estimation unit. A subtraction unit that subtracts a reference output that is an output value of the reference vehicle model calculation unit from an estimation output, an integration unit that integrates a subtraction result by the subtraction unit, and an estimation state that is a calculation target of the vehicle state estimation unit A first amplifying unit for amplifying an amount; a second amplifying unit for amplifying an integration result by the integrating unit; a third amplifying unit for amplifying a state quantity which is a calculation target of the reference vehicle model calculating unit; An addition unit for adding the amplification result by the first amplification unit, the amplification result by the second amplification unit, and the amplification result by the third amplification unit, wherein the vehicle state estimation unit is a vehicle Wheel ground load A ground contact load fluctuation calculation unit for calculating the wheel ground load fluctuation which is a fluctuation amount of the wheel, a wheel effective radius calculation unit for calculating the wheel effective radius with reference to one or a plurality of input values, and an operation using the vehicle model. A grounding load variation calculation unit, wherein the grounding load variation calculation unit refers to a map having the wheel effective radius calculated by the wheel effective radius calculation unit as an input and a grounding load as an output. The calculation unit refers to one or a plurality of input values including the wheel ground load variation calculated by the ground load variation calculation unit, and performs one or a plurality of calculations on the state quantity related to the vehicle state. The output value of is calculated.

また、本発明に係るサスペンション制御装置は、サスペンションの減衰力を制御するサスペンション制御装置であって、車両状態を推定する車両状態推定部を備え、前記車両状態推定部は、車両における車輪の接地荷重の変動分である車輪の接地荷重変動を算出する接地荷重変動算出部と、1又は複数の入力値を参照して車輪有効半径を算出する車輪有効半径算出部と、車両モデルを用いた演算を行う演算部と、を備え、前記接地荷重変動算出部は、前記車輪有効半径算出部が算出した前記車輪有効半径を入力とし接地荷重を出力とするマップを参照して、前記車輪の接地荷重変動を算出し、前記演算部は、前記接地荷重変動算出部が算出した車輪の接地荷重変動を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する。   A suspension control device according to the present invention is a suspension control device that controls a damping force of a suspension, and includes a vehicle state estimation unit that estimates a vehicle state, and the vehicle state estimation unit includes a wheel ground load in a vehicle. A ground contact load fluctuation calculation unit for calculating the wheel ground load fluctuation which is a fluctuation amount of the wheel, a wheel effective radius calculation unit for calculating the wheel effective radius with reference to one or a plurality of input values, and an operation using the vehicle model. A grounding load variation calculation unit, wherein the grounding load variation calculation unit refers to a map having the wheel effective radius calculated by the wheel effective radius calculation unit as an input and a grounding load as an output. The calculation unit refers to one or a plurality of input values including the wheel ground load variation calculated by the ground load variation calculation unit, and calculates a state quantity related to the vehicle state. Calculating one or more output values by performing.

また、本発明に係るサスペンション装置は、サスペンションと前記サスペンションの減衰力を制御するサスペンション制御部とを備えたサスペンション装置であって、前記サスペンション制御部は、車両状態を推定する車両状態推定部を備え、前記車両状態推定部は、車両における車輪の接地荷重の変動分である車輪の接地荷重変動を算出する接地荷重変動算出部と、1又は複数の入力値を参照して車輪有効半径を算出する車輪有効半径算出部と、車両モデルを用いた演算を行う演算部と、を備え、前記接地荷重変動算出部は、前記車輪有効半径算出部が算出した前記車輪有効半径を入力とし接地荷重を出力とするマップを参照して、前記車輪の接地荷重変動を算出し、前記演算部は、前記接地荷重変動算出部が算出した車輪の接地荷重変動を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する。   The suspension device according to the present invention includes a suspension and a suspension control unit that controls a damping force of the suspension, and the suspension control unit includes a vehicle state estimation unit that estimates a vehicle state. The vehicle state estimation unit calculates a wheel effective radius with reference to one or a plurality of input values, and a ground load variation calculation unit that calculates a wheel ground load variation which is a variation of a wheel ground load in a vehicle. A wheel effective radius calculation unit; and a calculation unit that performs calculation using a vehicle model. The ground load variation calculation unit inputs the wheel effective radius calculated by the wheel effective radius calculation unit and outputs a ground load. The wheel ground contact load fluctuation is calculated with reference to the map, and the calculation unit calculates the wheel ground load fluctuation calculated by the ground load fluctuation calculation unit. Referring to one or more input values including, for calculating one or more output values by performing calculations on the state quantity relating to the vehicle state.

また、本発明に係るステアリング制御装置は、運転者が操舵操作する操舵部材に対して印加するアシストトルク又は反力トルクを制御するステアリング制御装置であって、車両における車輪の接地荷重の変動分である車輪の接地荷重変動を算出する接地荷重変動算出部と、1又は複数の入力値を参照して車輪有効半径を算出する車輪有効半径算出部と、車両モデルを用いた演算を行う演算部と、を備え、前記接地荷重変動算出部は、前記車輪有効半径算出部が算出した前記車輪有効半径を入力とし接地荷重を出力とするマップを参照して、前記車輪の接地荷重変動を算出し、前記演算部は、前記接地荷重変動算出部が算出した車輪の接地荷重変動を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する。   A steering control device according to the present invention is a steering control device that controls an assist torque or a reaction torque applied to a steering member that is steered by a driver. A contact load fluctuation calculation unit for calculating a contact load fluctuation of a wheel, a wheel effective radius calculation unit for calculating a wheel effective radius with reference to one or a plurality of input values, and a calculation unit for performing a calculation using a vehicle model; The ground load variation calculation unit calculates the ground load variation of the wheel with reference to a map having the wheel effective radius calculated by the wheel effective radius calculation unit as an input and a ground load as an output, The arithmetic unit refers to one or a plurality of input values including the wheel ground load variation calculated by the ground load variation calculation unit, and performs an operation on a state quantity related to the vehicle state. Calculating one or more output values.

また、本発明に係るステアリング装置は、運転者が操舵操作する操舵部材と、前記操舵部材に対して印加するアシストトルク又は反力トルクを制御するステアリング制御部とを備えたステアリング装置であって、前記ステアリング制御部は、車両における車輪の接地荷重の変動分である車輪の接地荷重変動を算出する接地荷重変動算出部と、1又は複数の入力値を参照して車輪有効半径を算出する車輪有効半径算出部と、車両モデルを用いた演算を行う演算部と、を備え、前記接地荷重変動算出部は、前記車輪有効半径算出部が算出した前記車輪有効半径を入力とし接地荷重を出力とするマップを参照して、前記車輪の接地荷重変動を算出し、前記演算部は、前記接地荷重変動算出部が算出した車輪の接地荷重変動を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する。   The steering apparatus according to the present invention is a steering apparatus including a steering member that is operated by a driver and a steering control unit that controls assist torque or reaction torque applied to the steering member. The steering control unit includes a ground load variation calculation unit that calculates a wheel ground load variation that is a variation of a wheel ground load in a vehicle, and a wheel effective radius that calculates a wheel effective radius with reference to one or more input values. A radius calculation unit, and a calculation unit that performs a calculation using a vehicle model, wherein the ground load variation calculation unit inputs the wheel effective radius calculated by the wheel effective radius calculation unit and outputs a ground load. With reference to a map, the ground load fluctuation of the wheel is calculated, and the calculation unit includes one or more input values including the ground load fluctuation of the wheel calculated by the ground load fluctuation calculation unit. Reference, calculates one or more output values by performing calculations on the state quantity relating to the vehicle state.

本発明に係る車両状態推定装置によれば、車両の状態を好適に推定することができる。また、本発明に係るサスペンション制御装置、サスペンション装置、ステアリング制御装置、及びステアリング装置によれば、高い乗り心地及び高い操縦安定性を実現することができる。   According to the vehicle state estimation device according to the present invention, the state of the vehicle can be estimated appropriately. Moreover, according to the suspension control device, the suspension device, the steering control device, and the steering device according to the present invention, high ride comfort and high steering stability can be realized.

本発明の実施形態1に係る車両の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of schematic structure of the vehicle which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る懸架装置における油圧緩衝装置の概略構成例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the schematic structural example of the hydraulic shock absorber in the suspension apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るECUの概略構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of schematic structure of ECU which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る規範車両モデル演算部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the reference | standard vehicle model calculating part which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る車両状態推定部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the vehicle state estimation part which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る車両状態推定部が参照するタイヤ剛性に関するマップである。It is a map regarding the tire rigidity which the vehicle state estimation part which concerns on Embodiment 1 of this invention refers. 本発明の実施形態2に係るECUの概略構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structural example of ECU which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係る車両状態推定部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the vehicle state estimation part which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係る車両状態推定部が備える推定状態量再構築部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the estimated state quantity reconstruction part with which the vehicle state estimation part which concerns on Embodiment 2 of this invention is provided.

〔実施形態1〕
以下、本発明の実施形態1について、詳細に説明する。
Embodiment 1
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail.

(車両900の構成)
図1は、本実施形態に係る車両900の概略構成例を示す図である。図1に示すように、車両900は、懸架装置(サスペンション)100、車体200、車輪300、タイヤ310、操舵部材410、ステアリングシャフト420、トルクセンサ430、舵角センサ440、トルク印加部460、ラックピニオン機構470、ラック軸480、エンジン500、ECU(Electronic Control Unit、制御装置、ステアリング制御装置、サスペンション制御装置、サスペンション制御部)600、発電装置700及びバッテリ800を備えている。ここで、懸架装置100、及びECU600は、本実施形態に係るサスペンション装置を構成する。また、操舵部材410、ステアリングシャフト420、トルクセンサ430、舵角センサ440、トルク印加部460、ラックピニオン機構470、ラック軸480、及びECU600は、ステアリング装置を構成する。なお、車両900としては、ガソリン車、ハイブリッド電気自動車(HEV車)、電気自動車(EV車)等を挙げることができる。
(Configuration of vehicle 900)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration example of a vehicle 900 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a vehicle 900 includes a suspension device (suspension) 100, a vehicle body 200, wheels 300, tires 310, a steering member 410, a steering shaft 420, a torque sensor 430, a steering angle sensor 440, a torque application unit 460, a rack. A pinion mechanism 470, a rack shaft 480, an engine 500, an ECU (Electronic Control Unit, control device, steering control device, suspension control device, suspension control unit) 600, a power generation device 700, and a battery 800 are provided. Here, the suspension device 100 and the ECU 600 constitute the suspension device according to the present embodiment. In addition, the steering member 410, the steering shaft 420, the torque sensor 430, the steering angle sensor 440, the torque application unit 460, the rack and pinion mechanism 470, the rack shaft 480, and the ECU 600 constitute a steering device. Examples of the vehicle 900 include a gasoline vehicle, a hybrid electric vehicle (HEV vehicle), and an electric vehicle (EV vehicle).

タイヤ310が装着された車輪300は、懸架装置100によって車体200に懸架されている。車両900は、四輪車であるため、懸架装置100、車輪300及びタイヤ310については、それぞれ4つ設けられている。   The wheel 300 to which the tire 310 is attached is suspended from the vehicle body 200 by the suspension device 100. Since the vehicle 900 is a four-wheeled vehicle, four suspension devices 100, wheels 300, and tires 310 are provided.

なお、左側の前輪、右側の前輪、左側の後輪及び右側の後輪のタイヤ及び車輪をそれぞれ、タイヤ310A及び車輪300A、タイヤ310B及び車輪300B、タイヤ310C及び車輪300C、並びに、タイヤ310D及び車輪300Dとも称する。以下、同様に、左側の前輪、右側の前輪、左側の後輪及び右側の後輪にそれぞれ付随した構成を、符号「A」「B」「C」及び「D」を付して表現することがある。   The tires and wheels of the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel are the tire 310A and the wheel 300A, the tire 310B and the wheel 300B, the tire 310C and the wheel 300C, and the tire 310D and the wheel, respectively. Also referred to as 300D. Hereinafter, similarly, the configurations associated with the left front wheel, the right front wheel, the left rear wheel, and the right rear wheel are denoted by reference signs “A”, “B”, “C”, and “D”, respectively. There is.

懸架装置100は、油圧緩衝装置、アッパーアーム及びロアーアームを備えている。また、油圧緩衝装置は、一例として、当該油圧緩衝装置が発生させる減衰力を調整する電磁弁であるソレノイドバルブを備えている。ただし、これは本実施形態を限定するものではなく、油圧緩衝装置は、減衰力を調整する電磁弁として、ソレノイドバルブ以外の電磁弁を用いてもよい。例えば、上記電磁弁として、電磁流体(磁性流体)を利用した電磁弁を備える構成としてもよい。   The suspension device 100 includes a hydraulic shock absorber, an upper arm, and a lower arm. In addition, as an example, the hydraulic shock absorber includes a solenoid valve that is an electromagnetic valve that adjusts a damping force generated by the hydraulic shock absorber. However, this does not limit the present embodiment, and the hydraulic shock absorber may use an electromagnetic valve other than the solenoid valve as an electromagnetic valve for adjusting the damping force. For example, the electromagnetic valve using an electromagnetic fluid (magnetic fluid) may be provided as the electromagnetic valve.

エンジン500には、発電装置700が付設されており、発電装置700によって生成された電力がバッテリ800に蓄積される。   The engine 500 is provided with a power generation device 700, and the electric power generated by the power generation device 700 is stored in the battery 800.

運転者の操作する操舵部材410は、ステアリングシャフト420の一端に対してトルク伝達可能に接続されており、ステアリングシャフト420の他端は、ラックピニオン機構470に接続されている。   The steering member 410 operated by the driver is connected to one end of the steering shaft 420 so that torque can be transmitted, and the other end of the steering shaft 420 is connected to the rack and pinion mechanism 470.

ラックピニオン機構470は、ステアリングシャフト420の軸周りの回転を、ラック軸480の軸方向に沿った変位に変換するための機構である。ラック軸480が軸方向に変位すると、タイロッド及びナックルアームを介して車輪300A及び車輪300Bが転舵される。   The rack and pinion mechanism 470 is a mechanism for converting the rotation around the axis of the steering shaft 420 into a displacement along the axial direction of the rack shaft 480. When the rack shaft 480 is displaced in the axial direction, the wheel 300A and the wheel 300B are steered through the tie rod and the knuckle arm.

トルクセンサ430は、ステアリングシャフト420に印加される操舵トルク、換言すれば、操舵部材410に印加される操舵トルクを検出し、検出結果を示すトルクセンサ信号をECU600に提供する。より具体的には、トルクセンサ430は、ステアリングシャフト420に内設されたトーションバーの捩れを検出し、検出結果をトルクセンサ信号として出力する。なお、トルクセンサ430として磁歪式トルクセンサを用いてもよい。   The torque sensor 430 detects the steering torque applied to the steering shaft 420, in other words, the steering torque applied to the steering member 410, and provides the ECU 600 with a torque sensor signal indicating the detection result. More specifically, the torque sensor 430 detects torsion of a torsion bar provided in the steering shaft 420 and outputs the detection result as a torque sensor signal. Note that a magnetostrictive torque sensor may be used as the torque sensor 430.

舵角センサ440は、操舵部材410の舵角を検出し、検出結果をECU600に提供する。   The steering angle sensor 440 detects the steering angle of the steering member 410 and provides the detection result to the ECU 600.

トルク印加部460は、ECU600から供給されるステアリング制御量に応じたアシストトルク又は反力トルクを、ステアリングシャフト420に印加する。トルク印加部460は、ステアリング制御量に応じたアシストトルク又は反力トルクを発生させるモータと、当該モータが発生させたトルクをステアリングシャフト420に伝達するトルク伝達機構とを備えている。   The torque application unit 460 applies assist torque or reaction force torque corresponding to the steering control amount supplied from the ECU 600 to the steering shaft 420. The torque application unit 460 includes a motor that generates assist torque or reaction torque according to the steering control amount, and a torque transmission mechanism that transmits the torque generated by the motor to the steering shaft 420.

なお、本明細書における「制御量」の具体例として、電流値、デューティー比、減衰率、減衰比等が挙げられる。   Specific examples of the “control amount” in this specification include a current value, a duty ratio, an attenuation rate, an attenuation ratio, and the like.

なお、上述の説明において「トルク伝達可能に接続」とは、一方の部材の回転に伴い他方の部材の回転が生じるように接続されていることを指し、例えば、以下のいずれかの場合を含む。   In the above description, “connected so that torque can be transmitted” means that the other member is rotated so as to rotate with the rotation of one member, and includes, for example, any of the following cases: .

・一方の部材と他方の部材とが一体的に成形されている場合。   -When one member and the other member are integrally molded.

・一方の部材に対して他方の部材が直接的又は間接的に固定されている場合。   -When the other member is fixed directly or indirectly to one member.

・一方の部材と他方の部材とが継手部材等を介して連動するよう接続されている場合。   ・ When one member and the other member are connected to each other via a joint member or the like.

また、上記の例では、操舵部材410からラック軸480までが常時機械的に接続されたステアリング装置を例に挙げたが、これは本実施形態を限定するものではない。本実施形態に係るステアリング装置は、例えばステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置であってもよい。ステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置に対しても本明細書において以下に説明する事項を適用することができる。   In the above example, the steering device in which the steering member 410 to the rack shaft 480 are always mechanically connected has been described as an example. However, this does not limit the present embodiment. The steering device according to the present embodiment may be a steer-by-wire steering device, for example. The matters described below in this specification can also be applied to a steer-by-wire steering device.

ECU600は、車両900が備える各種の電子機器を統括制御する。より具体的には、ECU600は、トルク印加部460に供給するステアリング制御量を調整することにより、ステアリングシャフト420に印加するアシストトルク又は反力トルクの大きさを制御する。   The ECU 600 performs overall control of various electronic devices included in the vehicle 900. More specifically, ECU 600 controls the magnitude of the assist torque or reaction force torque applied to steering shaft 420 by adjusting the steering control amount supplied to torque application unit 460.

また、ECU600は、サスペンション制御量を供給することによって懸架装置100を制御する。より具体的には、ECU600は、懸架装置100に含まれる油圧緩衝装置が備えるソレノイドバルブに対して、サスペンション制御量を供給することによって当該ソレノイドバルブの開閉を制御する。この制御を可能とするために、ECU600からソレノイドバルブへ駆動電力を供給する電力線が配されている。   ECU 600 controls suspension device 100 by supplying a suspension control amount. More specifically, ECU 600 controls the opening and closing of the solenoid valve by supplying a suspension control amount to the solenoid valve provided in the hydraulic shock absorber included in suspension device 100. In order to enable this control, a power line for supplying driving power from the ECU 600 to the solenoid valve is provided.

また、車両900は、車輪300毎に設けられ各車輪300の車輪速(車輪の車輪角速度ω)を検出する車輪速センサ320を備えている。また、車両900は、車両900の横方向の加速度を検出する横Gセンサ330、車両900の前後方向の加速度を検出する前後Gセンサ340、車両900のヨーレートを検出するヨーレートセンサ350、エンジン500が発生させるトルクを検出するエンジントルクセンサ510、エンジン500の回転数を検出するエンジン回転数センサ520、及びブレーキ装置が有するブレーキ液に印加される圧力を検出するブレーキ圧センサ530を備える構成としてもよい。これらの各種センサによる検出結果は、ECU600に供給される。   The vehicle 900 includes a wheel speed sensor 320 that is provided for each wheel 300 and detects the wheel speed of each wheel 300 (the wheel angular speed ω of the wheel). Further, the vehicle 900 includes a lateral G sensor 330 that detects lateral acceleration of the vehicle 900, a longitudinal G sensor 340 that detects acceleration in the longitudinal direction of the vehicle 900, a yaw rate sensor 350 that detects the yaw rate of the vehicle 900, and an engine 500. An engine torque sensor 510 that detects the torque to be generated, an engine speed sensor 520 that detects the speed of the engine 500, and a brake pressure sensor 530 that detects the pressure applied to the brake fluid of the brake device may be provided. . Detection results by these various sensors are supplied to ECU 600.

なお、図示は省略するが、車両900は、ブレーキ時の車輪ロックを防ぐためのシステムであるABS(Antilock Brake System)、加速時等における車輪の空転を抑制するTCS(Traction Control System)、及び、旋回時のヨーモーメント制御やブレーキアシスト機能等のための自動ブレーキ機能を備えた車両挙動安定化制御システムであるESC(Electronic Stability Control)制御可能なブレーキ装置を備えている。   Although illustration is omitted, the vehicle 900 includes an ABS (Antilock Brake System) that is a system for preventing wheel lock at the time of braking, a TCS (Traction Control System) that suppresses idling of the wheel at the time of acceleration, and the like. A brake device capable of ESC (Electronic Stability Control) control, which is a vehicle behavior stabilization control system having an automatic brake function for a yaw moment control during turning, a brake assist function, and the like, is provided.

ここで、ABS、TCS、及びESCは、推定した車体速に応じて定まる車輪速と、車輪速センサ320によって検出された車輪速とを比較し、これら2つの車輪速の値が、所定の値以上相違している場合にスリップ状態であると判定する。ABS、TCS、及びESCは、このような処理を通じて、車両900の走行状態に応じて最適なブレーキ制御やトラクション制御を行うことにより、車両900の挙動の安定化を図るものである。   Here, ABS, TCS, and ESC compare the wheel speed determined according to the estimated vehicle speed with the wheel speed detected by the wheel speed sensor 320, and the values of these two wheel speeds are predetermined values. When it is different as described above, it is determined that the vehicle is in the slip state. ABS, TCS, and ESC are intended to stabilize the behavior of the vehicle 900 by performing optimal brake control and traction control according to the traveling state of the vehicle 900 through such processing.

また、上述した各種のセンサによる検出結果のECU600への供給、及び、ECU600から各部への制御信号の伝達は、CAN(Controller Area Network)370を介して行われる。   Further, detection results from the various sensors described above are supplied to the ECU 600 and control signals are transmitted from the ECU 600 to the respective units via a CAN (Controller Area Network) 370.

(懸架装置100)
図2は、本実施形態に係る懸架装置100における油圧緩衝装置の概略構成例を示す概略断面図である。図2に示すように、懸架装置100は、シリンダ101と、シリンダ101内に摺動可能に設けられたピストン102と、ピストン102に固定されたピストンロッド103とを備えている。シリンダ101は、ピストン102によって上室101aと下室101bとに仕切られており、上室101a及び下室101bは作動油によって満たされている。なお、図2において図示は省略しているが、懸架装置100には、バーストを防止するようにガス室が設けられている。
(Suspension device 100)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of the hydraulic shock absorber in the suspension device 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the suspension device 100 includes a cylinder 101, a piston 102 slidably provided in the cylinder 101, and a piston rod 103 fixed to the piston 102. The cylinder 101 is partitioned into an upper chamber 101a and a lower chamber 101b by a piston 102, and the upper chamber 101a and the lower chamber 101b are filled with hydraulic oil. In addition, although illustration is abbreviate | omitted in FIG. 2, the gas chamber is provided in the suspension apparatus 100 so that a burst may be prevented.

また、図2に示すように、懸架装置100は、上室101aと下室101bとを連通させる連通路104を備えており、当該連通路104上には、懸架装置100の減衰力を調整するソレノイドバルブ105が設けられている。   As shown in FIG. 2, the suspension device 100 includes a communication path 104 that allows the upper chamber 101 a and the lower chamber 101 b to communicate with each other, and the damping force of the suspension device 100 is adjusted on the communication path 104. A solenoid valve 105 is provided.

ソレノイドバルブ105は、ソレノイド105aと、ソレノイド105aによって駆動され、連通路104の流路断面積を変更するバルブ105bとを備えている。   The solenoid valve 105 includes a solenoid 105 a and a valve 105 b that is driven by the solenoid 105 a and changes the flow path cross-sectional area of the communication path 104.

ソレノイド105aはECU600から供給されるサスペンション制御量に応じてバルブ105bを出し入れし、それにより連通路104の流路断面積が変更され、懸架装置100の減衰力が変更される。   The solenoid 105a moves the valve 105b in and out according to the suspension control amount supplied from the ECU 600, thereby changing the cross-sectional area of the communication path 104 and changing the damping force of the suspension device 100.

なお、懸架装置100として、アクティブサスペンションやエアサスペンションを用いてもよい。   Note that an active suspension or an air suspension may be used as the suspension device 100.

(ECU600)
以下では、参照する図面を替えて、ECU600について具体的に説明する。図3は、ECU600の概略構成例を示す図である。
(ECU 600)
Hereinafter, the ECU 600 will be specifically described with reference to different drawings. FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration example of the ECU 600.

図3に示すように、ECU600(制御装置)は、制御量演算部1000、及び車両状態推定部(車両状態推定装置)1200を備えている。なお、図3に示す車両各部1300は、制御量演算部1000による演算結果を参照して制御される車両900の各部、及び車両900の状態量を取得するための各種のセンサを表している。制御対象の車両900の各部の一例として、懸架装置100やトルク印加部460が挙げられ、各種センサの一例として、各車両の角速度センサ、横Gセンサ330、前後Gセンサ340、及びヨーレートセンサ350が挙げられる。   As shown in FIG. 3, ECU 600 (control device) includes control amount calculation unit 1000 and vehicle state estimation unit (vehicle state estimation device) 1200. Each vehicle unit 1300 illustrated in FIG. 3 represents each unit of the vehicle 900 that is controlled with reference to the calculation result by the control amount calculation unit 1000 and various sensors for obtaining the state quantity of the vehicle 900. Examples of each part of the vehicle 900 to be controlled include the suspension device 100 and the torque application unit 460. Examples of various sensors include an angular velocity sensor, a lateral G sensor 330, a front and rear G sensor 340, and a yaw rate sensor 350 of each vehicle. Can be mentioned.

(制御量演算部)
制御量演算部1000は、図3に示すように、規範車両モデル演算部1100、減算部1012、積分部1014、第1の増幅部1021、第2の増幅部1022、第3の増幅部1023、及び加算部1024を備えている。
(Control amount calculator)
As shown in FIG. 3, the control amount calculation unit 1000 includes a reference vehicle model calculation unit 1100, a subtraction unit 1012, an integration unit 1014, a first amplification unit 1021, a second amplification unit 1022, a third amplification unit 1023, And an adder 1024.

規範車両モデル演算部1100は、入力値に対して規範用車両モデルを用いた演算を行い、演算結果である規範出力を減算部1012に供給する。また、規範車両モデル演算部1100は、演算対象である種々の状態量を、規範状態量として第3の増幅部1023に供給する。規範車両モデル演算部1100が出力する規範出力は、車両制御における目標値としての意味を有する。ここで、規範出力は、上記演算対象である種々の状態量の少なくとも一部を構成する。   The reference vehicle model calculation unit 1100 performs a calculation using the reference vehicle model on the input value, and supplies a reference output as a calculation result to the subtraction unit 1012. In addition, the reference vehicle model calculation unit 1100 supplies various state quantities to be calculated to the third amplification unit 1023 as reference state quantities. The reference output output by the reference vehicle model calculation unit 1100 has a meaning as a target value in vehicle control. Here, the normative output constitutes at least a part of various state quantities to be calculated.

規範車両モデル演算部1100への入力の一例として、図3に示すように、車輪の車輪角速度ωfl〜ωrr、操作入力、及び、後述の車両状態推定部1200において推定する各車輪の接地荷重変動dFz0fl〜dFz0rrから算出する各車輪の路面変位z0fl〜z0rrが挙げられる。ここで、操作入力には、操舵部材410の操舵角が含まれる。ここで、各車輪の接地荷重変動dFz0fl〜dFz0rrとは、各車輪の接地荷重の変動分のことを指す。 As an example of the input to the reference vehicle model calculation unit 1100, as shown in FIG. 3, the wheel angular velocity ω fl to ω rr of the wheel, the operation input, and the ground load of each wheel estimated by the vehicle state estimation unit 1200 described later fluctuations dF z0fl ~dF each wheel of a road surface displacement z calculated from z0rr 0fl ~z 0rr the like. Here, the operation input includes the steering angle of the steering member 410. Here, the ground load change dF z0fl ~dF z0rr of each wheel, refers to a variation in the ground contact load of each wheel.

なお、本明細書において、添え字「fl」、「fr」、「rl」、「rr」はそれぞれ左前、右前、左後、右後の車輪に関するものであることを明示するための添え字である。上記のように、これらの添え字をまとめて、例えば「ωfl〜ωrr」のように表示することもある。いずれのパラメータについても同様である。 In the present specification, the subscripts “fl”, “fr”, “rl”, and “rr” are subscripts for clearly indicating that they relate to the left front, right front, left rear, and right rear wheels, respectively. is there. As described above, these subscripts may be collectively displayed as “ω fl to ω rr ”, for example. The same applies to all parameters.

また、規範車両モデル演算部1100が減算部1012に供給する規範出力の例として、車体200の前後方向のバネ上速度u、横方向のバネ上速度v、バネ上鉛直速度w、ロールレートp、ピッチレートq、ヨーレートr、ロール角phi、ピッチ角theta、ヨー角psi、各車輪のサスストローク変位SusStfl〜SusStrr、各車輪のバネ下鉛直変位z1flm〜z1rrm、各車輪のバネ下鉛直速度w1flm〜w1rrm、実舵角δ、及び実舵角速度dδの少なくとも何れか又はそれらの組み合わせによって表現することができる物理量が挙げられる。また、規範車両モデル演算部1100が第3の増幅部1023に供給する規範状態量の例として、車体200の前後方向のバネ上速度u、横方向のバネ上速度v、バネ上鉛直速度w、ロールレートp、ピッチレートq、ヨーレートr、ロール角phi、ピッチ角theta、ヨー角psi、各車輪のサスストローク変位SusStfl〜SusStrr、各車輪のバネ下鉛直変位z1flm〜z1rrm、各車輪のバネ下鉛直速度w1flm〜w1rrm、実舵角δ、及び実舵角速度dδの少なくとも何れかが挙げられる。なお、規範車両モデル演算部1100の具体的な構成は後述する。 As an example of the normative output that the normative vehicle model calculation unit 1100 supplies to the subtracting unit 1012, the sprung speed u in the front-rear direction of the vehicle body 200, the sprung speed v in the lateral direction, the vertical sprung speed w, the roll rate p, Pitch rate q, Yaw rate r, Roll angle phi, Pitch angle theta, Yaw angle psi, Suspension displacement SusSt fl to SusSt rr of each wheel, Unsprung vertical displacement z 1flm to z 1rrm of each wheel, Unsprung vertical of each wheel speed w 1flm ~w 1rrm, actual steering angle [delta], and the physical quantity can be mentioned, which may be represented by at least one or a combination of Jitsukaji angular velocity d?. Further, as examples of the reference state quantity that the reference vehicle model calculation unit 1100 supplies to the third amplification unit 1023, the sprung speed u in the longitudinal direction of the vehicle body 200, the sprung speed v in the lateral direction, the vertical sprung speed w, Roll rate p, pitch rate q, yaw rate r, roll angle phi, pitch angle theta, yaw angle psi, suspension stroke displacement SusSt fl to SusSt rr of each wheel, unsprung vertical displacement of each wheel z 1flm to z 1rrm , each wheel unsprung vertical velocity w 1flm ~w 1rrm of the actual steering angle [delta], and at least one can be cited of Jitsukaji angular velocity d?. The specific configuration of the reference vehicle model calculation unit 1100 will be described later.

減算部1012は、後述する車両状態推定部1200からの推定出力を取得し、取得した推定出力から、規範車両モデル演算部1100が出力する規範出力を減算し、減算結果を積分部1014に供給する。   The subtracting unit 1012 acquires an estimated output from a vehicle state estimating unit 1200 described later, subtracts the normative output output from the normative vehicle model calculating unit 1100 from the acquired estimated output, and supplies the subtraction result to the integrating unit 1014. .

車両状態推定部1200が推定し、減算部1012に供給する推定出力の一例として、車体200の前後方向のバネ上速度、横方向のバネ上速度、バネ上鉛直速度、ロールレート、ピッチレート、ロール角、ピッチ角、ヨー角、各車輪のサスストローク変位、各車輪のバネ下鉛直変位、各車輪のバネ下鉛直速度、実舵角、及び実舵角速度の少なくとも何れか又はそれらの組み合わせによって表現することができる物理量が挙げられる。また、車両状態推定部1200が推定し、第1の増幅部1021に供給する推定状態量の一例として、車体200の前後方向のバネ上速度u、横方向のバネ上速度v、バネ上鉛直速度w、ロールレートp、ピッチレートq、ヨーレートr、ロール角phi、ピッチ角theta、ヨー角psi、各車輪のサスストローク変位SusStfl〜SusStrr、各車輪のバネ下鉛直変位z1flm〜z1rrm、各車輪のバネ下鉛直速度w1flm〜w1rrm、実舵角δ、及び実舵角速度dδの少なくとも何れかが挙げられる。 As an example of the estimated output that the vehicle state estimation unit 1200 estimates and supplies to the subtraction unit 1012, the longitudinal sprung speed of the vehicle body 200, the sprung speed in the lateral direction, the sprung vertical speed, the roll rate, the pitch rate, and the roll Expressed by angle, pitch angle, yaw angle, suspension stroke displacement of each wheel, unsprung vertical displacement of each wheel, unsprung vertical velocity of each wheel, actual rudder angle, actual rudder angular velocity, or a combination thereof The physical quantity that can be mentioned. Further, as an example of an estimated state quantity estimated by the vehicle state estimation unit 1200 and supplied to the first amplification unit 1021, the sprung speed u in the front-rear direction of the vehicle body 200, the sprung speed v in the lateral direction, and the sprung vertical speed w, roll rate p, pitch rate q, yaw rate r, the roll angle phi, the pitch angle theta, the yaw angle psi, suspension stroke displacement of each wheel SusSt fl ~SusSt rr, unsprung vertical displacement z 1flm ~z 1rrm of each wheel, unsprung vertical velocity w 1flm ~w 1rrm of the wheels, the actual steering angle [delta], and at least one can be cited of Jitsukaji angular velocity d?.

なお、本発明の車両状態推定装置により、推定可能な物理量は、車両状態推定部1200における演算対象の「各状態量」、「各状態量の何れかの組み合わせで表現することができる物理量」、「タイヤモデル演算部1240で計算されるタイヤ前後力及びタイヤ横力」、「スリップ算出部1230で計算されるスリップ比及びスリップ角」、「タイヤ接地荷重変動算出部1220の出力を利用し得られるタイヤ接地荷重」、「タイヤ接地荷重変動算出部1220で算出するタイヤ有効半径」、「参照用タイヤ有効半径演算部1270で計算される参照用タイヤ有効半径」、及び「路面変位算出部1280で算出される路面変位」である。   Note that the physical quantities that can be estimated by the vehicle state estimation device of the present invention are “state quantities” to be calculated by the vehicle state estimation unit 1200, “physical quantities that can be expressed by any combination of the respective state quantities”, “Tire longitudinal force and tire lateral force calculated by the tire model calculation unit 1240”, “Slip ratio and slip angle calculated by the slip calculation unit 1230”, and “output of the tire contact load fluctuation calculation unit 1220” can be obtained. “Tire contact load”, “Tire effective radius calculated by tire contact load fluctuation calculation unit 1220”, “Reference tire effective radius calculated by reference tire effective radius calculation unit 1270”, and “Road surface displacement calculation unit 1280” Road surface displacement ".

積分部1014は、減算部1012による減算結果を積分する。積分した結果は、第2の増幅部1022に供給される。   The integration unit 1014 integrates the subtraction result from the subtraction unit 1012. The result of integration is supplied to the second amplifying unit 1022.

第1の増幅部1021は、車両状態推定部1200から供給される推定状態量を、増幅係数K1を用いて増幅し、増幅した結果を加算部1024に供給する。   The first amplifying unit 1021 amplifies the estimated state amount supplied from the vehicle state estimating unit 1200 using the amplification coefficient K1, and supplies the amplified result to the adding unit 1024.

第2の増幅部1022は、積分部1014による積分結果を、増幅係数K2を用いて増幅し、増幅した結果を加算部1024に供給する。   The second amplifying unit 1022 amplifies the integration result by the integrating unit 1014 using the amplification coefficient K2, and supplies the amplified result to the adding unit 1024.

第3の増幅部1023は、規範車両モデル演算部1100から供給される規範状態量を、増幅係数K3を用いて増幅し、増幅結果を加算部1024に供給する。   The third amplifying unit 1023 amplifies the normative state quantity supplied from the normative vehicle model calculating unit 1100 using the amplification coefficient K3, and supplies the amplification result to the adding unit 1024.

加算部1024は、第1の増幅部1021による増幅結果と、第2の増幅部1022による増幅結果と、第3の増幅部1023による増幅結果とを加算し、加算した結果を車両状態推定部1200、及び車両各部1300に供給する。加算部1024による加算結果は、制御量演算部1000による演算結果を表している。   The addition unit 1024 adds the amplification result by the first amplification unit 1021, the amplification result by the second amplification unit 1022, and the amplification result by the third amplification unit 1023, and adds the addition result to the vehicle state estimation unit 1200. , And the vehicle parts 1300. The addition result by the addition unit 1024 represents the calculation result by the control amount calculation unit 1000.

制御量演算部1000は、車両状態推定部1200の出力値である推定出力から、規範車両モデル演算部1100の出力値である規範出力を減算する減算部1012と、減算部1012による減算結果を積分する積分部1014と、車両状態推定装置1200による演算対象である推定状態量を増幅する第1の増幅部1021と、積分部1014による積分結果を増幅する第2の増幅部1022と、規範車両モデル演算部1100の演算対象である規範状態量を増幅する第3の増幅部1023と、第1の増幅部1021による増幅結果、第2の増幅部1022による増幅結果、及び第3の増幅部1023による増幅結果を加算する加算部1024を備えているので、車両900は、偏差なく規範モデル特性に追従することができる。   The control amount calculation unit 1000 integrates the subtraction result obtained by the subtraction unit 1012 and the subtraction unit 1012 that subtracts the reference output that is the output value of the reference vehicle model calculation unit 1100 from the estimated output that is the output value of the vehicle state estimation unit 1200. Integrating unit 1014, a first amplifying unit 1021 that amplifies an estimated state quantity to be calculated by the vehicle state estimating device 1200, a second amplifying unit 1022 that amplifies an integration result by the integrating unit 1014, and a reference vehicle model A third amplifying unit 1023 that amplifies a reference state quantity that is a calculation target of the calculating unit 1100, an amplification result by the first amplifying unit 1021, an amplification result by the second amplifying unit 1022, and a third amplifying unit 1023 Since the addition unit 1024 that adds the amplification results is provided, the vehicle 900 can follow the reference model characteristics without deviation.

また、制御量演算部1000が、積分部1014を備えていることにより、車両900は、偏差なく規範モデル特性に追従することができる。   Further, since the control amount calculation unit 1000 includes the integration unit 1014, the vehicle 900 can follow the reference model characteristics without deviation.

(規範車両モデル演算部)
続いて、図4を参照して規範車両モデル演算部1100の構成について具体的に説明する。図4は、規範車両モデル演算部1100の構成例を示すブロック図である。図4に示すように、規範車両モデル演算部1100は、主演算部1110、規範車両モデルタイヤ接地荷重算出部1120、スリップ算出部1130、タイヤモデル演算部1140、操縦安定性・乗心地制御部1150、及び、参照用タイヤ有効半径演算部1160を備えている。
(Standard vehicle model calculation unit)
Next, the configuration of the reference vehicle model calculation unit 1100 will be specifically described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the reference vehicle model calculation unit 1100. As shown in FIG. 4, the reference vehicle model calculation unit 1100 includes a main calculation unit 1110, a reference vehicle model tire ground contact load calculation unit 1120, a slip calculation unit 1130, a tire model calculation unit 1140, a steering stability / comfort control unit 1150. And a reference tire effective radius calculation unit 1160.

(主演算部)
主演算部1110は、1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての線形演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する。主演算部1110のことを単に演算部と呼称することもある。
(Main calculation part)
The main calculation unit 1110 refers to one or a plurality of input values and calculates one or a plurality of output values by performing a linear calculation on a state quantity related to the vehicle state. The main calculation unit 1110 may be simply referred to as a calculation unit.

主演算部1110は、図4に示すように、第1の入力行列演算部1111、第2の入力行列演算部1112、第3の入力行列演算部1113、第4の入力行列演算部1118、加算部1114、積分部1115、システム行列演算部1116、観測行列演算部1117を備えている。ここで、第1の入力行列演算部1111、第2の入力行列演算部1112、第3の入力行列演算部1113、及び、第4の入力行列演算部1118を第1の演算部とも呼称する。   As shown in FIG. 4, the main calculation unit 1110 includes a first input matrix calculation unit 1111, a second input matrix calculation unit 1112, a third input matrix calculation unit 1113, a fourth input matrix calculation unit 1118, an addition A unit 1114, an integration unit 1115, a system matrix calculation unit 1116, and an observation matrix calculation unit 1117. Here, the first input matrix calculator 1111, the second input matrix calculator 1112, the third input matrix calculator 1113, and the fourth input matrix calculator 1118 are also referred to as a first calculator.

路面入力に対する入力行列B0に関する演算を行う第1の入力行列演算部1111には、一例として路面変位(鉛直方向の変位)z0fl、z0fr、z0rl、z0rrが入力される。ここで、路面変位z0fl、z0fr、z0rl、z0rrとしては、後述する車両状態推定部1200にて算出したものを用いる。 As an example, road surface displacements (vertical displacements) z 0fl , z 0fr , z 0rl , and z 0rr are input to the first input matrix operation unit 1111 that performs operations related to the input matrix B 0 with respect to the road surface input. Here, as road surface displacement z 0fl , z 0fr , z 0rl , z 0rr , those calculated by a vehicle state estimation unit 1200 described later are used.

第1の入力行列演算部1111は、入力された路面変位z0fl〜z0rrに対して、入力行列B0を演算し、演算した結果を加算部1114に供給する。 First input matrix calculator 1111, the road surface displacement z 0fl ~z 0rr inputted, calculates the input matrix B0, and supplies to the adder 1114 the result of the calculation.

操作量に対する入力行列B1に関する演算を行う第2の入力行列演算部1112は、一例として、操舵部材410の操舵角に対して入力行列B1を演算し、演算した結果を加算部1114に供給する。   For example, the second input matrix calculation unit 1112 that calculates the input matrix B1 with respect to the operation amount calculates the input matrix B1 with respect to the steering angle of the steering member 410 and supplies the calculated result to the addition unit 1114.

タイヤ前後/横力に対する入力行列B2に関する演算を行う第3の入力行列演算部1113は、後述するタイヤモデル演算部1140から供給される各車輪のタイヤ前後力Fx0fl〜Fx0rr、及び各車輪のタイヤ横力Fy0fl〜Fy0rrに対して入力行列B2を演算し、演算した結果を加算部1114に供給する。 Third input matrix calculator 1113 which performs operations on input matrix B2 in the tire longitudinal / lateral force, each wheel of the tire longitudinal force F x0fl ~F x0rr supplied from the tire model calculating unit 1140 to be described later, and each wheel The input matrix B2 is calculated for the tire lateral forces F y0fl to F y0rr , and the calculated result is supplied to the adder 1114.

制御結果を反映した、追加サスペンション力、アシストトルク、及び反力トルクに対する入力行列B3に関する演算を行う第4の入力行列演算部1118は、後述する操縦安定性・乗心地制御部1150の出力に対して入力行列B3を演算し、演算した結果を加算部1114に供給する。   A fourth input matrix calculation unit 1118 that performs calculation related to the input matrix B3 with respect to the additional suspension force, assist torque, and reaction force torque reflecting the control result is based on the output of the steering stability / comfort control unit 1150 described later. The input matrix B3 is calculated, and the calculated result is supplied to the adder 1114.

加算部1114は、第1の入力行列演算部1111、第2の入力行列演算部1112、第3の入力行列演算部1113、第4の入力行列演算部1118、及び後述するシステム行列演算部1116からの出力を加算し、加算結果を積分部1115に供給する。   The adder 1114 includes a first input matrix calculator 1111, a second input matrix calculator 1112, a third input matrix calculator 1113, a fourth input matrix calculator 1118, and a system matrix calculator 1116 described later. Are added, and the addition result is supplied to the integration unit 1115.

積分部1115は、加算部1114から供給される加算結果を積分する。積分部1115による積分結果は、前述した第3の増幅部1023、システム行列演算部1116、及び、観測行列演算部1117に供給される。また、積分部1115による積分結果のうち、z1flm〜z1rrmは、規範車両モデルタイヤ接地荷重算出部1120に供給される。 The integrating unit 1115 integrates the addition result supplied from the adding unit 1114. The integration result by the integration unit 1115 is supplied to the third amplification unit 1023, the system matrix calculation unit 1116, and the observation matrix calculation unit 1117 described above. In addition, of the integration result by the integrating unit 1115, z 1flm ~z 1rrm is supplied to the norms vehicle model tire grounding load calculating unit 1120.

システム行列演算部(第2の演算部)1116は、積分部1115による積分結果に対して、システム行列Aを演算し、演算した結果を加算部1114に供給する。   The system matrix calculation unit (second calculation unit) 1116 calculates the system matrix A with respect to the integration result obtained by the integration unit 1115 and supplies the calculated result to the addition unit 1114.

観測行列演算部(第3の演算部)1117は、積分部1115による積分結果に対して、観測行列Cを演算し、演算した結果を規範出力として、前述した減算部1012に供給する。また、観測行列Cを演算した結果はスリップ算出部1130にも供給される。   The observation matrix calculation unit (third calculation unit) 1117 calculates the observation matrix C with respect to the integration result obtained by the integration unit 1115 and supplies the calculated result to the above-described subtraction unit 1012 as a reference output. The result of calculating the observation matrix C is also supplied to the slip calculation unit 1130.

なお、主演算部1110が備える各部における演算は、線形演算として実行される。したがって、上記の構成を有する主演算部1110によれば、1又は複数の入力値を参照した車両状態に関する状態量についての線形演算を好適に行うことができる。   In addition, the calculation in each part with which the main calculating part 1110 is provided is performed as a linear calculation. Therefore, according to the main calculation part 1110 which has said structure, the linear calculation about the state quantity regarding the vehicle state which referred the 1 or several input value can be performed suitably.

また、主演算部1110への入力は上記の例に限られるものではなく、例えば、
・操舵トルク
・各車輪の車輪角速度
・各車輪の実舵角
・各車輪の駆動トルク
の少なくとも何れかを主演算部1110に入力する構成とし、主演算部1110がこれらの入力値に対する線形演算を実行する構成としてもよい。この場合、例えば、主演算部1110が、各システム行列A、入力行列B、及び観測行列Cによって表現される各車両モデルを切り替える車両モデル切替部を備える構成とし、当該車両モデル切替部が、上記の入力を参照して各車両モデルを切り替える構成とすることができる。
Moreover, the input to the main calculation part 1110 is not restricted to said example, For example,
-Steering torque-Wheel angular velocity of each wheel-Actual steering angle of each wheel-At least one of the driving torque of each wheel is input to the main calculation unit 1110, and the main calculation unit 1110 performs linear calculation on these input values. It may be configured to execute. In this case, for example, the main calculation unit 1110 includes a vehicle model switching unit that switches each vehicle model represented by each system matrix A, input matrix B, and observation matrix C, and the vehicle model switching unit is configured as described above. Each vehicle model can be switched with reference to the input.

また、車両900が、積載量検知手段を備える構成とし、主演算部1110には、当該積載量検知手段による検出値を入力する構成としてもよい。この場合、例えば、主演算部1110が、各積載量に応じたシステム行列A、入力行列B、及び観測行列Cによって表現される各車両モデルを切り替える車両モデル切替部を備える構成とし、当該車両モデル切替部が、積載量検知手段による検出値に応じて各車両モデルを切り替える構成とすることができる。なお、上記積載量検知手段は、センサで積載量を検知する構成であってもよいし、センサレスで積載量を検知する構成であってもよい。   Further, the vehicle 900 may be configured to include a load amount detection unit, and the main calculation unit 1110 may be configured to input a detection value by the load amount detection unit. In this case, for example, the main calculation unit 1110 includes a vehicle model switching unit that switches each vehicle model represented by the system matrix A, the input matrix B, and the observation matrix C corresponding to each loading amount, and the vehicle model It can be set as the structure which a switching part switches each vehicle model according to the detected value by a load amount detection means. The load amount detecting means may be configured to detect the load amount with a sensor or may be configured to detect the load amount without a sensor.

主演算部1110への入力は、
・ヨーレート
・前後G
・横G
・ブレーキ圧
・ESCフラグ、TCSフラグ、ABSフラグ
・エンジントルク
・エンジン回転数
の少なくとも何れかをさらに含む構成としてもよい。この場合、例えば、主演算部1110が、各システム行列A、入力行列B、及び観測行列Cによって表現される各車両モデルを切り替える車両モデル切替部を備える構成とし、当該車両モデル切替部が、上記の入力を参照して各車両モデルを切り替える構成とすることができる。
The input to the main calculation unit 1110 is
・ Yaw rate ・ Front and rear G
・ Horizontal G
-Brake pressure-ESC flag, TCS flag, ABS flag-Engine torque-It is good also as a structure further including at least any one of engine speed. In this case, for example, the main calculation unit 1110 includes a vehicle model switching unit that switches each vehicle model represented by each system matrix A, input matrix B, and observation matrix C, and the vehicle model switching unit is configured as described above. Each vehicle model can be switched with reference to the input.

(主演算部による演算対象の状態量の例)
主演算部1110による演算対象の状態量の一例を状態量ベクトルxとして表現すれば以下の通りである。
(Example of state quantities to be calculated by the main calculation unit)
An example of a state quantity to be calculated by the main calculation unit 1110 is expressed as a state quantity vector x as follows.

以下、x方向は、車両900の進行方向(前後方向)を示し、z方向は鉛直方向を示し、y方向はx方向及びz方向の双方に垂直な方向(横方向)のことを示す。   Hereinafter, the x direction indicates a traveling direction (front-rear direction) of the vehicle 900, the z direction indicates a vertical direction, and the y direction indicates a direction (lateral direction) perpendicular to both the x direction and the z direction.

Figure 2019166904
Figure 2019166904

ここで、
u、v、wは、車体200のバネ上速度のx、y、z方向成分であり、
p、q、rは、車体200のバネ上角速度のx軸、y軸、z軸方向成分、すなわち、ロールレート、ピッチレート、及び、ヨーレートである。また、
here,
u, v, and w are x, y, and z direction components of the sprung speed of the vehicle body 200,
p, q, and r are the x-axis, y-axis, and z-axis direction components of the sprung angular velocity of the vehicle body 200, that is, the roll rate, pitch rate, and yaw rate. Also,

Figure 2019166904
Figure 2019166904

はそれぞれオイラー角の3成分(それぞれ、phi、theta、psiとも表記する。また、phiはロール角、thetaはピッチ角、psiはヨー角を表す。)であり、
SusStfl〜SusStrrは、各車輪のサスストローク変位であり、上記は、バネ上と同じ動きをするボディ座標系で観測した状態量である。
Are three components of Euler angles (represented as phi, theta, and psi, respectively, and phi represents a roll angle, theta represents a pitch angle, and psi represents a yaw angle).
SusSt fl to SusSt rr are the suspension stroke displacement of each wheel, and the above is the state quantity observed in the body coordinate system that moves in the same manner as on the spring.

また、z1flm〜z1rrmは、各車輪のバネ下鉛直変位であり、w1flm〜w1rrmは、各車輪のバネ下鉛直速度である。ただし、z1flm〜z1rrm、w1flm〜w1rrmは、x方向及びy方向の並進運動、並びにz軸方向の回転運動(ヨー)のみ、バネ上と同じ動きをする座標系で観測した状態量である。 Further, z 1flm ~z 1rrm is unsprung vertical displacement of the wheels, w 1flm ~w 1rrm is unsprung vertical velocity of each wheel. However, z 1flm ~z 1rrm, w 1flm ~w 1rrm the translation in the x and y directions, as well as rotational movement of the z-axis direction only (yaw), the amount of state observed by the coordinate system of the same motion as the spring It is.

また、δは、実舵角であり、
dδは、実舵角速度である。
Δ is an actual rudder angle,
dδ is the actual steering angular speed.

なお、実舵角δ、及び実舵角速度dδは、各車輪300それぞれについて個別に設定する構成としてもよいが、本明細書中では、一例として前輪のみについて設定されるものとし、かつ、タイヤの切戻りは考慮していない。   The actual rudder angle δ and the actual rudder angular velocity dδ may be set individually for each wheel 300, but in the present specification, as an example, it is set only for the front wheels, and Switchback is not considered.

(主演算部出力の例)
主演算部1110が出力する規範出力の種類は、観測行列Cをどのように選ぶかによって決定される。一例として、主演算部1110が出力する規範出力を特定状態量ベクトルyとして表現すれば以下のように、車体200の前後方向のバネ上速度u、横方向のバネ上速度v、バネ上鉛直速度w、ロールレートp、ピッチレートq、ヨーレートr、ロール角phi、ピッチ角theta、ヨー角psi、各車輪のサスストローク変位SusStfl〜SusStrr、各車輪のバネ下鉛直変位z1flm〜z1rrm、各車輪のバネ下鉛直速度w1flm〜w1rrm、実舵角δ、及び実舵角速度dδを含んでいる。
(Example of main calculation unit output)
The type of normative output output by the main arithmetic unit 1110 is determined by how the observation matrix C is selected. As an example, if the standard output output by the main calculation unit 1110 is expressed as a specific state quantity vector y, the longitudinal sprung speed u, the lateral sprung speed v, and the sprung vertical speed of the vehicle body 200 are expressed as follows. w, roll rate p, pitch rate q, yaw rate r, the roll angle phi, the pitch angle theta, the yaw angle psi, suspension stroke displacement of each wheel SusSt fl ~SusSt rr, unsprung vertical displacement z 1flm ~z 1rrm of each wheel, each wheel unsprung vertical velocity w 1flm ~w 1rrm, contains the actual steering angle [delta], and Jitsukaji angular velocity d?.

Figure 2019166904
Figure 2019166904

また、主演算部1110が出力する規範出力は、上述した状態量ベクトルxに含まれる状態量の何れか又はそれらの組み合わせによって表現することができる物理量である。   Further, the normative output output from the main arithmetic unit 1110 is a physical quantity that can be expressed by any of the state quantities included in the state quantity vector x described above or a combination thereof.

(主演算部による演算対象の運動方程式の一例)
主演算部1110による演算対象の運動方程式の一例を示せば以下の通りである。また、各物理量の上に付されたドット「・」は時間微分を表す。
(Example of equation of motion to be calculated by the main calculation unit)
An example of an equation of motion to be calculated by the main calculation unit 1110 is as follows. Further, the dot “•” added on each physical quantity represents time differentiation.

・バネ上並進及び回転運動に関する下記運動方程式   ・ The following equations of motion for sprung translation and rotation

Figure 2019166904
Figure 2019166904

・オイラー角に関する下記運動方程式   ・ The following equations of motion for Euler angles

Figure 2019166904
Figure 2019166904

・バネ下鉛直運動に関する下記運動方程式   ・ The following equation of motion for unsprung vertical motion

Figure 2019166904
Figure 2019166904

・実舵に関する下記運動方程式(ただし、タイヤ切戻りを考慮せず)   ・ The following equation of motion for actual rudder (however, tire reversion is not considered)

Figure 2019166904
Figure 2019166904

・各車輪のサスペンション力   ・ Suspension force of each wheel

Figure 2019166904
Figure 2019166904

・サスストローク変位   ・ Suspension stroke displacement

Figure 2019166904
Figure 2019166904

上記の運動方程式及び関係式において、
mは車両のバネ上質量(すなわち車体200の質量)であり、
Fx、Fy、Fzは、車両のバネ上(すなわち車体200)に作用するx、y、z方向の力であり、
Mx、My、Mzは、車両のバネ上に作用するx、y、z軸に関するモーメントであり、
Ix、Iy、Izは、車両のバネ上のx、y、z軸に関する慣性モーメントであり、
Izxは、y軸の慣性乗積である。
In the above equations of motion and relations,
m is the sprung mass of the vehicle (that is, the mass of the vehicle body 200),
F x , F y , and F z are forces in the x, y, and z directions acting on the vehicle spring (that is, the vehicle body 200),
M x, M y, M z is a moment x, y, with respect to the z-axis acting on the spring of the vehicle,
I x , I y , I z are moments of inertia about the x, y, z axes on the vehicle spring,
I zx is the y-axis inertial product.

k2f、k2rは、前輪及び後輪に関するスプリングのバネ定数であり、
c2f、c2rは、前輪及び後輪に関するダンパの減衰係数であり、
Fcontfl、Fcontfr、Fcontrl、Fcontrrは、制御の結果、追加されるサスペンション力である。
k 2f and k 2r are spring constants of the springs for the front and rear wheels,
c 2f and c 2r are damper damping coefficients for the front and rear wheels,
F contfl , F contfr , F contrl , and F contrr are suspension forces added as a result of control.

また、Fzfl、Fzfr、Fzrl、Fzrrは各車輪のサスペンション力であり、
zfl〜zrrは、各車輪におけるバネ上鉛直変位であり、
wfl〜wrrは、各車輪におけるバネ上鉛直速度であり、
z1fl〜z1rrは、各車輪におけるバネ下鉛直変位であり、
w1fl〜w1rrは、各車輪におけるバネ下鉛直速度であり、
上記は、バネ上と同じ動きをするボディ座標系で観測した状態量である。
F zfl , F zfr , F zrl , F zrr are the suspension force of each wheel,
z fl to z rr are the sprung vertical displacement in each wheel,
w fl to w rr are the sprung vertical speed at each wheel,
z 1 fl to z 1RR are unsprung vertical displacement of the wheels,
w 1fl ~w 1rr is the unsprung vertical velocity at each wheel,
The above is the state quantity observed in the body coordinate system that moves in the same manner as on the spring.

m1はバネ下質量、k1はタイヤ上下変位に対する剛性である。また、Fzflm〜Fzrrmは、各輪のバネ下にかかるサスペンション反力であり、x方向及びy方向の並進運動、並びにz軸方向の回転運動(ヨー)のみ、バネ上と同じ動きをする座標系で、観測した物理量である。 m1 is the unsprung mass, k 1 is rigid with respect to the tire vertical displacement. F zflm to F zrrm are suspension reaction forces applied under the spring of each wheel, and only the translational motion in the x and y directions and the rotational motion (yaw) in the z-axis direction are the same as on the spring. An observed physical quantity in the coordinate system.

また、αは操舵角であり、
Isは、キングピン軸周りの車輪慣性モーメントであり、
csは、キングピン等価粘性摩擦係数であり、
ksは、キングピン軸周りの等価弾性係数である。
Α is the steering angle,
I s is the wheel inertia moment around the kingpin axis,
c s is the kingpin equivalent viscous friction coefficient,
k s is an equivalent elastic modulus around the kingpin axis.

Mcontは、制御の結果、追加されるアシストトルクである。 M cont is an assist torque added as a result of the control.

上記に挙げた運動方程式以外にも、主演算部1110は車輪回転運動に関する運動方程式を演算対象としてもよい。また、上記に挙げた運動方程式に現れる物理量は、互いに結びつけられる複数の関係式(例えば各座標変換等)が存在しており、各運動方程式は、これらの関係式と共に解かれる。   In addition to the equation of motion listed above, the main calculation unit 1110 may set the equation of motion related to the wheel rotation motion as a calculation target. In addition, there are a plurality of relational expressions (for example, coordinate transformations and the like) associated with each other in the physical quantities appearing in the above-described motion equations, and each motion equation is solved together with these relational expressions.

(運動方程式の線形化と主演算部への実装)
上述した運動方程式は一般に非線形であり、以下のように表現できる。
(Linearization of equations of motion and implementation in the main calculation unit)
The above equation of motion is generally non-linear and can be expressed as follows.

Figure 2019166904
Figure 2019166904

ここで、xは状態量を示すベクトルであり、f(x)、g(x)は、xの関数であり、ベクトルとして表現される。 Here, x is a vector indicating the state quantity, and f (x) and g (x) are functions of x and are expressed as vectors.

上記非線形の運動方程式をテイラー展開し、ヤコビ行列に各状態量の初期値を代入することにより以下に示す行列Aが得られ、同様の方法で以下に示す行列B、Cが得られる。   The nonlinear equation of motion is Taylor-expanded and the initial values of the respective state quantities are substituted into the Jacobian matrix to obtain the following matrix A, and the following matrices B and C are obtained by the same method.

その結果、線形化された運動方程式が、以下のように状態空間にて表現される。   As a result, the linearized equation of motion is expressed in the state space as follows.

Figure 2019166904
Figure 2019166904

ここで、行列Aは、上述したシステム行列Aに対応し、行列Bは、上述した入力行列B0、B1、B2、B3に対応し、行列Cは、上述した観測行列Cに対応する。   Here, the matrix A corresponds to the above-described system matrix A, the matrix B corresponds to the above-described input matrices B0, B1, B2, and B3, and the matrix C corresponds to the above-described observation matrix C.

以上の説明から、図4に示した主演算部1110は、対象とする運動方程式を線形的に演算する構成であることが分かる。   From the above description, it can be seen that the main calculation unit 1110 shown in FIG. 4 is configured to linearly calculate the target equation of motion.

(規範車両モデル演算部のその他の構成)
続いて、規範車両モデル演算部1100が備える構成のうち、主演算部1110以外の構成について説明する。
(Other configurations of the reference vehicle model calculation unit)
Subsequently, among the configurations included in the reference vehicle model calculation unit 1100, configurations other than the main calculation unit 1110 will be described.

(規範車両モデルタイヤ接地荷重算出部)
規範車両モデルタイヤ接地荷重算出部1120は、積分部1115による積分結果として、算出される状態量の一部である各車輪のバネ下鉛直変位z1flm〜z1rrm、後述する車両状態推定部1200にて算出する各車輪の路面変位z0fl〜z0rr、及び、接地荷重の定常値Fz0constfl〜Fz0constrrを用いて、規範車両モデルタイヤ接地荷重Fz0fl〜Fz0rrを以下の式を用いて算出する。接地荷重の定常値Fz0constfl〜Fz0constrrは、例えば、フラット路面での静止状態における接地荷重値を予め、例えば出荷前に、計測することにより求められる。
(Standard vehicle model tire contact load calculation part)
Norms vehicle model tire grounding load calculating unit 1120, as a result of integration by the integrating section 1115, calculated by the state quantity of the unsprung vertical displacement of the wheels being part z 1flm ~z 1rrm, the vehicle state estimation unit 1200 to be described later Using the following formula , the road surface displacement z 0fl to z 0rr of each wheel and the steady value F z0constfl to F z0constrr of the ground load are used to calculate the reference vehicle model tire ground contact load F z0fl to F z0rr. . The steady values F z0constfl to F z0constrr of the ground load are obtained, for example, by measuring the ground load value in a stationary state on a flat road surface in advance, for example, before shipment.

Fz0fl = -k1(z1flm-z0fl) + Fz0constfl
Fz0rl = -k1(z1rlm-z0rl) + Fz0constrl
Fz0fr = -k1(z1frm-z0fr) + Fz0constfr
Fz0rr = -k1(z1rrm-z0rr) + Fz0constrr
算出した規範車両モデルタイヤ接地荷重Fz0fl〜Fz0rrは、タイヤモデル演算部1140及び参照用タイヤ有効半径演算部1160に入力される。参照用タイヤ有効半径演算部1160は、規範車両モデルタイヤ接地荷重算出部1120にて算出する規範車両モデルタイヤ接地荷重Fz0fl〜Fz0rrを用い、例えば後述する参照用タイヤ有効半径に係る第二の式を用いて、参照用タイヤ有効半径Refl〜Rerrを算出する。
F z0fl = -k 1 (z 1flm -z 0fl ) + F z0constfl
F z0rl = -k 1 (z 1rlm -z 0rl ) + F z0constrl
F z0fr = -k 1 (z 1frm -z 0fr ) + F z0constfr
F z0rr = -k 1 (z 1rrm -z 0rr ) + F z0constrr
The calculated reference vehicle model tire ground contact loads F z0fl to F z0rr are input to the tire model calculation unit 1140 and the reference tire effective radius calculation unit 1160. Reference tire effective radius calculating section 1160, using the normative vehicle model tire grounding load F z0fl ~F z0rr calculating at normative vehicle model tire grounding load calculating unit 1120, for example, a second of the reference tire effective radius to be described later The reference tire effective radius R efl to R err is calculated using the equation.

(スリップ算出部)
スリップ算出部1130は、観測行列演算部1117による演算結果、参照用タイヤ有効半径演算部1160による演算結果、及び車輪速センサ320が検出した各車輪の車輪角速度ωfl〜ωrrを参照する。そして、各車輪のスリップ比sfl〜srrを算出し、観測行列演算部1117による演算結果として各車輪のスリップ角βfl〜βrrを算出する。さらに、算出した結果を積算部1131及びタイヤモデル演算部1140に供給する。
(Slip calculation part)
The slip calculation unit 1130 refers to the calculation result by the observation matrix calculation unit 1117, the calculation result by the reference tire effective radius calculation unit 1160, and the wheel angular velocities ω fl to ω rr of each wheel detected by the wheel speed sensor 320. Then, the slip ratios s fl to s rr of each wheel are calculated, and the slip angles β fl to β rr of each wheel are calculated as a calculation result by the observation matrix calculation unit 1117. Further, the calculated result is supplied to the integrating unit 1131 and the tire model calculating unit 1140.

(タイヤモデル演算部)
タイヤモデル演算部1140は、主演算部1110による演算結果の少なくとも一部を直接的または間接的に参照した非線形演算を行う。図4に示す例では、タイヤモデル演算部1140は、観測行列演算部1117による演算により得られる各車輪のスリップ比sfl〜srr、各車輪のスリップ角βfl〜βrr、及び規範車両モデルタイヤ接地荷重算出部1120が算出した規範車両モデルタイヤ接地荷重Fz0fl〜Fz0rrを参照して非線形演算を行う。すなわち、図4に示す例では、タイヤモデル演算部1140は、主演算部1110による演算結果の少なくとも一部を間接的に参照した非線形演算を行う。
(Tire model calculation unit)
The tire model calculation unit 1140 performs non-linear calculation that directly or indirectly refers to at least a part of the calculation result by the main calculation unit 1110. In the example shown in FIG. 4, the tire model computing unit 1140, the observation matrix calculator of each wheel obtained by calculation by the 1117 slip ratio s fl ~s rr, slip angle β flrr of each wheel, and normative vehicle model performing non-linear operation with reference to norms vehicle model tire grounding load F z0fl ~F z0rr the tire grounding load calculating unit 1120 has calculated. That is, in the example illustrated in FIG. 4, the tire model calculation unit 1140 performs a nonlinear calculation that indirectly refers to at least a part of the calculation result by the main calculation unit 1110.

より具体的には、タイヤモデル演算部1140は、各車輪のスリップ比sfl〜srr、各車輪のスリップ角βfl〜βrr、及び各車輪の規範車両モデルタイヤ接地荷重Fz0fl〜Fz0rrを参照する。そして、タイヤモデルに関する演算式を用いて、各車輪のタイヤ前後力Fx0fl〜Fx0rr、及び各車輪のタイヤ横力Fy0fl〜Fy0rrを算出する。タイヤモデル演算部1140による具体的な演算式は、本実施形態を限定するものではないが、例えば、左前輪を代表すると、一般に知られている近似式 More specifically, the tire model computing unit 1140, each wheel slip ratio s fl ~s rr, slip angle β flrr of each wheel, and normative vehicle model tire grounding load F z0fl ~F z0rr of each wheel Refer to Then, by using an arithmetic expression for the tire model, and calculates each wheel tire longitudinal force F x0fl ~F x0rr, and tire lateral force F y0fl ~F y0rr of each wheel. Although the specific calculation formula by the tire model calculation unit 1140 does not limit the present embodiment, for example, an approximate formula that is generally known is representative of the left front wheel.

Figure 2019166904
Figure 2019166904

を用いることができる。ここで、第1式におけるFPx0flは、直進時の左前輪のタイヤ前後力を表している。各変数は、タイヤの特性やFz0flに依存する値である。第2式におけるFPy0flは、タイヤ前後力を伴わない際のタイヤ横力を表している。 Can be used. Here, FPx0fl in the first equation represents the tire longitudinal force of the left front wheel when traveling straight. Each variable is a value that depends on tire characteristics and F z0fl . F Py0fl in the second formula represents the tire lateral force when there is no tire longitudinal force.

ここで、本実施形態に係る規範車両モデル演算部1100において、主演算部1110は線形演算を行い、タイヤモデル演算部1140は主演算部1110による演算結果の少なくとも一部を直接的または間接的に参照した非線形演算を行う。このように線形演算部と非線形演算部とを分離させた構成を採用することにより、車両モデルを用いた状態量の演算を好適に行うことができる。   Here, in the reference vehicle model calculation unit 1100 according to the present embodiment, the main calculation unit 1110 performs linear calculation, and the tire model calculation unit 1140 directly or indirectly outputs at least a part of the calculation result by the main calculation unit 1110. Performs the referenced non-linear operation. By adopting a configuration in which the linear calculation unit and the non-linear calculation unit are separated as described above, it is possible to suitably perform the calculation of the state quantity using the vehicle model.

また、タイヤモデル演算部1140は、タイヤモデルに基づく非線形演算を行うので、非線形演算を線形演算から好適に分離することができる。   In addition, since the tire model calculation unit 1140 performs a nonlinear calculation based on the tire model, the nonlinear calculation can be suitably separated from the linear calculation.

また、上述のように、第3の入力行列演算部1113は、タイヤモデル演算部1140による非線形演算結果を入力として取り込むので、主演算部1110による線形演算に非線形演算結果を好適に取り込むことができる。したがって、主演算部1110は線形演算を行いつつ精度の高い演算を行うことができる。   Further, as described above, the third input matrix calculation unit 1113 takes in the non-linear calculation result by the tire model calculation unit 1140 as an input, so that the non-linear calculation result can be suitably loaded into the linear calculation by the main calculation unit 1110. . Therefore, the main calculation unit 1110 can perform highly accurate calculation while performing linear calculation.

(操縦安定性・乗心地制御部1150)
操縦安定性・乗心地制御部1150は、規範車両モデル各部を制御するための制御量を決定し、各部へ供給するために、観測行列演算部1117が出力する規範出力に対して作用する。操縦安定性・乗心地制御部1150による出力は、第4の入力行列演算部1118に供給され、入力行列B3が演算される。
(Maneuvering stability / riding comfort control unit 1150)
The steering stability / riding comfort controller 1150 determines the control amount for controlling each part of the reference vehicle model, and acts on the reference output output by the observation matrix calculator 1117 in order to supply to each part. The output from the steering stability / riding comfort control unit 1150 is supplied to the fourth input matrix calculation unit 1118, and the input matrix B3 is calculated.

一例として、操縦安定性・乗心地制御部1150は、スカイフック制御、ロール姿勢制御、ピッチ姿勢制御及びバネ下制御、実舵角制御処理及び、制御量選択処理を行う。   As an example, the steering stability / riding comfort control unit 1150 performs skyhook control, roll posture control, pitch posture control and unsprung control, actual steering angle control processing, and control amount selection processing.

ここで、スカイフック制御とは、路面の凹凸を乗り越える際の規範車両モデルの動揺を抑制し、乗り心地を高める乗り心地制御(制振制御)のことである。   Here, the skyhook control is ride comfort control (vibration control) that suppresses the shaking of the reference vehicle model when overcoming road surface irregularities and enhances the ride comfort.

スカイフック制御では、一例として、バネ上鉛直速度、4輪のストローク速度、ピッチレート、及びロールレートを参照して、スカイフック目標制御量を決定し、その結果を制御量選択処理の対象とする。   In the skyhook control, as an example, the skyhook target control amount is determined with reference to the sprung vertical speed, the stroke speed of the four wheels, the pitch rate, and the roll rate, and the result is the target of the control amount selection process. .

ロール姿勢制御では、転舵時ロールレート、及び操舵角を参照して、ロール目標制御量を算出し、その結果を制御量選択処理の対象とする。   In the roll attitude control, the roll target control amount is calculated with reference to the roll rate at the time of steering and the steering angle, and the result is set as the target of the control amount selection process.

ピッチ姿勢制御では、加減速時ピッチレートを参照してピッチ制御を行い、ピッチ目標制御量を算出し、その結果を制御量選択処理の対象とする。   In the pitch attitude control, the pitch control is performed with reference to the acceleration / deceleration pitch rate, the pitch target control amount is calculated, and the result is set as the target of the control amount selection process.

バネ下制御では、各車輪のバネ下鉛直速度を参照して、バネ下制振制御目標制御量を決定し、決定結果を制御量選択処理の対象とする。実舵角制御では、実舵角を参照して、目標制御量を算出し、その結果を制御量選択処理の対象とする。   In the unsprung control, the unsprung vibration suppression control target control amount is determined with reference to the unsprung vertical speed of each wheel, and the determination result is used as the target of the control amount selection process. In the actual rudder angle control, a target control amount is calculated with reference to the actual rudder angle, and the result is set as a target of the control amount selection process.

制御量選択処理では、スカイフック目標制御量、ロール目標制御量、ピッチ目標制御量、バネ下制振制御目標制御量、及び実舵角目標制御量のうち、最も大きい値を有する目標制御量を選択し出力してもよい。   In the control amount selection process, the target control amount having the largest value among the skyhook target control amount, the roll target control amount, the pitch target control amount, the unsprung vibration suppression control target control amount, and the actual steering angle target control amount is selected. It may be selected and output.

(車両状態推定部)
続いて、参照する図面を替えて、車両状態推定部1200について具体的に説明する。車両状態推定部1200は、入力値に対して推定用車両モデルを用いた演算を行い、演算結果である推定出力を減算部1012に供給する。また、車両状態推定部1200は、演算対象である種々の状態量を、第1の増幅部1021に供給する。
(Vehicle state estimation part)
Next, the vehicle state estimation unit 1200 will be specifically described with reference to the drawings. The vehicle state estimation unit 1200 performs an operation using the estimation vehicle model on the input value, and supplies an estimated output as a calculation result to the subtraction unit 1012. Further, the vehicle state estimation unit 1200 supplies various state quantities to be calculated to the first amplification unit 1021.

図5は、車両状態推定部1200の構成例を示すブロック図である。図5に示すように、車両状態推定部1200は、主演算部1210、タイヤ接地荷重変動算出部(接地荷重変動算出部)1220、スリップ算出部1230、タイヤモデル演算部1240、仮想バネ・ダンパ力算出部1260、参照用タイヤ有効半径演算部(参照用車輪有効半径演算部)1270、路面変位算出部1280、積分部1231、積分部1271、及び加算部1275を備えている。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the vehicle state estimation unit 1200. As shown in FIG. 5, the vehicle state estimation unit 1200 includes a main calculation unit 1210, a tire contact load variation calculation unit (contact load variation calculation unit) 1220, a slip calculation unit 1230, a tire model calculation unit 1240, a virtual spring / damper force. A calculation unit 1260, a reference tire effective radius calculation unit (reference wheel effective radius calculation unit) 1270, a road surface displacement calculation unit 1280, an integration unit 1231, an integration unit 1271, and an addition unit 1275 are provided.

(主演算部)
推定用車両モデルを用いた演算を行う主演算部1210は、1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての線形演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する。主演算部1210のことを単に演算部と呼称することもある。
(Main calculation part)
The main calculation unit 1210 that performs a calculation using the estimation vehicle model calculates one or a plurality of output values by referring to one or a plurality of input values and performing a linear calculation on a state quantity related to the vehicle state. The main calculation unit 1210 may be simply referred to as a calculation unit.

主演算部1210は、図5に示すように、第1の入力行列演算部1211、第2の入力行列演算部1212、第3の入力行列演算部1213、第4の入力行列演算部1218、第5の入力行列演算部1219、加算部1214、積分部1215、システム行列演算部1216、観測行列演算部1217を備えている。ここで、第1の入力行列演算部1211、第2の入力行列演算部1212、第3の入力行列演算部1213、第4の入力行列演算部1218、及び、第5の入力行列演算部1219を第1の演算部とも呼称する。   As shown in FIG. 5, the main calculation unit 1210 includes a first input matrix calculation unit 1211, a second input matrix calculation unit 1212, a third input matrix calculation unit 1213, a fourth input matrix calculation unit 1218, 5 input matrix calculator 1219, adder 1214, integrator 1215, system matrix calculator 1216, and observation matrix calculator 1217. Here, the first input matrix calculation unit 1211, the second input matrix calculation unit 1212, the third input matrix calculation unit 1213, the fourth input matrix calculation unit 1218, and the fifth input matrix calculation unit 1219 are included. Also referred to as a first arithmetic unit.

接地荷重変動入力に対する入力行列B00'に関する演算を行う第1の入力行列演算部1211には、タイヤ接地荷重変動算出部1220により得られる接地荷重変動dFz0fl〜dFz0rrが入力される。 The first input matrix calculator 1211 to perform an operation related to the input matrix B00 'with respect to the ground load change input, the variation ground contact load obtained by the tire contact load variation calculating unit 1220 dF z0fl ~dF z0rr is input.

第1の入力行列演算部1211は、入力された接地荷重変動dFz0fl〜dFz0rrに対して、入力行列B00'を演算し、演算した結果を加算部1214に供給する。 First input matrix calculation unit 1211, with respect to the inputted ground load fluctuations dF z0fl ~dF z0rr, calculates the input matrix B00 ', and supplies to the adder 1214 the result of the calculation.

操作量に対する入力行列B1'に関する演算を行う第2の入力行列演算部1212は、一例として、操舵部材410の操舵角に対して入力行列B1'を演算し、演算した結果を加算部1214に供給する。なお、第2の入力行列演算部1212が演算する入力行列B1'は、第2の入力行列演算部1112が演算する入力行列B1と同じであってもよいし、異なっていてもよい。   For example, the second input matrix calculation unit 1212 that calculates the input matrix B1 ′ with respect to the operation amount calculates the input matrix B1 ′ with respect to the steering angle of the steering member 410 and supplies the calculated result to the addition unit 1214. To do. The input matrix B1 ′ calculated by the second input matrix calculation unit 1212 may be the same as or different from the input matrix B1 calculated by the second input matrix calculation unit 1112.

タイヤ前後/横力に対する入力行列B2'に関する演算を行う第3の入力行列演算部1213は、後述するタイヤモデル演算部1240から供給される各車輪のタイヤ前後力Fx0fl〜Fx0rr、及び各車輪のタイヤ横力Fy0fl〜Fy0rrに対して入力行列B2'を演算する。そして、演算した結果を加算部1214に供給する。なお、第3の入力行列演算部1213が演算する入力行列B2'は、第3の入力行列演算部1113が演算する入力行列B2と同じであってもよいし、異なっていてもよい。 Third input matrix calculator 1213 for each wheel tire longitudinal force F x0fl ~F x0rr supplied from the tire model calculating unit 1240 to be described later, and the wheels for performing an operation related to the input matrix B2 'with respect to the tire longitudinal / lateral force The input matrix B2 ′ is calculated for the tire lateral forces F y0fl to F y0rr . The calculated result is supplied to the adding unit 1214. The input matrix B2 ′ calculated by the third input matrix calculation unit 1213 may be the same as or different from the input matrix B2 calculated by the third input matrix calculation unit 1113.

また、制御量演算部1000の出力に対する入力行列B4'に関する演算を行う第4の入力行列演算部1218には、制御量演算部1000の出力が入力される。第4の入力行列演算部1218は、制御量演算部1000の出力に対して、入力行列B4'を演算し、演算した結果を加算部1214に供給する。   Further, the output of the control amount calculation unit 1000 is input to the fourth input matrix calculation unit 1218 that performs a calculation related to the input matrix B4 ′ with respect to the output of the control amount calculation unit 1000. The fourth input matrix calculation unit 1218 calculates the input matrix B4 ′ with respect to the output of the control amount calculation unit 1000, and supplies the calculation result to the addition unit 1214.

仮想バネ・ダンパ力に対する入力行列B5'に関する演算を行う第5の入力行列演算部1219は、後述する仮想バネ・ダンパ力算出部1260の出力に対して入力行列B5'を演算し、演算した結果を加算部1214に供給する。   The fifth input matrix calculation unit 1219 that performs calculation related to the input matrix B5 ′ for the virtual spring / damper force calculates the input matrix B5 ′ for the output of the virtual spring / damper force calculation unit 1260 described later, and the calculation result Is supplied to the adder 1214.

加算部1214は、第1の入力行列演算部1211、第2の入力行列演算部1212、第3の入力行列演算部1213、第4の入力行列演算部1218、第5の入力行列演算部1219、及び後述するシステム行列演算部1216からの出力を加算する。そして、加算結果を積分部1215に供給する。   The adder 1214 includes a first input matrix calculator 1211, a second input matrix calculator 1212, a third input matrix calculator 1213, a fourth input matrix calculator 1218, a fifth input matrix calculator 1219, And the output from the system matrix calculation part 1216 mentioned later is added. Then, the addition result is supplied to the integration unit 1215.

積分部1215は、加算部1214から供給される加算結果を積分する。積分部1215による積分結果は、推定状態量として出力されると共に、システム行列演算部1216、観測行列演算部1217及び、仮想バネ・ダンパ力算出部1260に供給される。   The integration unit 1215 integrates the addition result supplied from the addition unit 1214. The result of integration by the integration unit 1215 is output as an estimated state quantity, and is also supplied to the system matrix calculation unit 1216, the observation matrix calculation unit 1217, and the virtual spring / damper force calculation unit 1260.

システム行列演算部(第2の演算部)1216は、積分部1215による積分結果に対して、システム行列A'を演算し、演算した結果を加算部1214に供給する。   The system matrix calculation unit (second calculation unit) 1216 calculates the system matrix A ′ with respect to the integration result obtained by the integration unit 1215, and supplies the calculated result to the addition unit 1214.

観測行列演算部(第3の演算部)1217は、積分部1215による積分結果に対して、観測行列C'を演算し、演算した結果を推定出力として、前述した減算部1012に供給する。また、観測行列C'を演算した結果はスリップ算出部1230にも供給される。   The observation matrix calculation unit (third calculation unit) 1217 calculates the observation matrix C ′ with respect to the integration result obtained by the integration unit 1215 and supplies the calculated result to the above-described subtraction unit 1012 as an estimated output. The result of calculating the observation matrix C ′ is also supplied to the slip calculation unit 1230.

なお、主演算部1210が備える各部における演算は、線形演算として実行される。したがって、上記の構成を有する主演算部1210によれば、1又は複数の入力値を参照した車両状態に関する状態量についての線形演算を好適に行うことができる。   In addition, the calculation in each part with which the main calculating part 1210 is provided is performed as a linear calculation. Therefore, according to the main calculation unit 1210 having the above-described configuration, it is possible to suitably perform a linear calculation on a state quantity related to a vehicle state with reference to one or a plurality of input values.

また、主演算部1110と同様に、主演算部1210への入力は上記の例に限られるものではなく、例えば、
・操舵トルク
・各車輪の車輪角速度
・各車輪の実舵角
・各車輪の駆動トルク
の少なくとも何れかを主演算部1210に入力する構成とし、主演算部1210がこれらの入力値に対する線形演算を実行する構成としてもよい。この場合、例えば、主演算部1210が、各システム行列A'、入力行列B'、及び観測行列C'によって表現される各車両モデルを切り替える車両モデル切替部を備える構成とし、当該車両モデル切替部が、上記の入力を参照して各車両モデルを切り替える構成とすることができる。
Further, like the main calculation unit 1110, the input to the main calculation unit 1210 is not limited to the above example.
-Steering torque-Wheel angular velocity of each wheel-Actual steering angle of each wheel-At least one of the driving torque of each wheel is input to the main calculation unit 1210, and the main calculation unit 1210 performs linear calculation on these input values. It may be configured to execute. In this case, for example, the main calculation unit 1210 includes a vehicle model switching unit that switches each vehicle model represented by each system matrix A ′, input matrix B ′, and observation matrix C ′, and the vehicle model switching unit However, it can be set as the structure which switches each vehicle model with reference to said input.

また、車両900が、積載量検知手段を備える構成とし、主演算部1210には、当該積載量検知手段による検出値を入力する構成としてもよい。この場合、例えば、主演算部1210が、各積載量に応じたシステム行列A'、入力行列B'、及び観測行列C'によって表現される各車両モデルを切り替える車両モデル切替部を備える構成とし、当該車両モデル切替部が、積載量検知手段による検出値に応じて各車両モデルを切り替える構成とすることができる。なお、上記積載量検知手段は、センサで積載量を検知する構成であってもよいし、センサレスで積載量を検知する構成であってもよい。   Further, the vehicle 900 may be configured to include a load amount detection unit, and the main calculation unit 1210 may be configured to input a detection value from the load amount detection unit. In this case, for example, the main calculation unit 1210 includes a vehicle model switching unit that switches between the vehicle models represented by the system matrix A ′, the input matrix B ′, and the observation matrix C ′ according to each loading amount, The vehicle model switching unit may be configured to switch each vehicle model according to the detection value by the load amount detection unit. The load amount detecting means may be configured to detect the load amount with a sensor or may be configured to detect the load amount without a sensor.

主演算部1210への入力は、
・ヨーレート
・前後G
・横G
・ブレーキ圧
・ESCフラグ、TCSフラグ、ABSフラグ
・エンジントルク
・エンジン回転数
の少なくとも何れかをさらに含む構成としてもよい。この場合、例えば、主演算部1210が、各システム行列A'、入力行列B'、及び観測行列C'によって表現される各車両モデルを切り替える車両モデル切替部を備える構成とし、当該車両モデル切替部が、上記の入力を参照して各車両モデルを切り替える構成とすることができる。
The input to the main arithmetic unit 1210 is
・ Yaw rate ・ Front and rear G
・ Horizontal G
-Brake pressure-ESC flag, TCS flag, ABS flag-Engine torque-It is good also as a structure further including at least any one of engine speed. In this case, for example, the main calculation unit 1210 includes a vehicle model switching unit that switches each vehicle model represented by each system matrix A ′, input matrix B ′, and observation matrix C ′, and the vehicle model switching unit However, it can be set as the structure which switches each vehicle model with reference to said input.

(主演算部による演算対象の状態量の例)
主演算部1210による演算対象の状態量は、主演算部1110による演算対象の状態量と同様であるのでここでは詳細な説明を省略する。なお、主演算部1210が出力する規範出力は、主演算部1110と同様に、上述した状態量ベクトルxに含まれる状態量の何れか又はそれらの組み合わせによって表現することができる物理量である。
(Example of state quantities to be calculated by the main calculation unit)
Since the state quantity to be calculated by the main calculation unit 1210 is the same as the state quantity to be calculated by the main calculation unit 1110, detailed description thereof is omitted here. Note that the normative output output by the main calculation unit 1210 is a physical quantity that can be expressed by any of the state quantities included in the state quantity vector x described above or a combination thereof, as with the main calculation unit 1110.

(運動方程式の線形化と主演算部への実装)
運動方程式の線形化と主演算部1210への実装は、主演算部1110への実装において説明した事項と同様である箇所については、詳細な説明を省略する。車両状態推定部のバネした鉛直運動に関する運動方程式については、下式とする。なお、主演算部1110への実装において説明した、線形化された運動方程式における行列A、Cは、主演算部1210における行列A'、C'に対応する。また、線形化された運動方程式における行列Bは、主演算部1210における行列B00'、B1'、B2'、B4'、B5'に対応する。
(Linearization of equations of motion and implementation in the main calculation unit)
The detailed explanation of the linearization of the equation of motion and the mounting on the main calculation unit 1210 is omitted for the parts that are the same as those described in the mounting on the main calculation unit 1110. The equation of motion related to the vertical motion of the vehicle state estimator is as follows. Note that the matrices A and C in the linearized equation of motion described in the implementation in the main calculation unit 1110 correspond to the matrices A ′ and C ′ in the main calculation unit 1210. The matrix B in the linearized equation of motion corresponds to the matrices B00 ′, B1 ′, B2 ′, B4 ′, and B5 ′ in the main calculation unit 1210.

Figure 2019166904
Figure 2019166904

以上の説明から、図5に示した主演算部1210は、対象とする運動方程式を線形的に演算する構成であることが分かる。   From the above description, it can be seen that the main calculation unit 1210 shown in FIG. 5 is configured to linearly calculate the target equation of motion.

(車両状態推定部のその他の構成)
続いて、車両状態推定部1200が備える構成のうち、主演算部1210以外の構成について説明する。
(Other configuration of vehicle state estimation unit)
Subsequently, among the configurations included in the vehicle state estimation unit 1200, configurations other than the main calculation unit 1210 will be described.

(スリップ算出部)
スリップ算出部1230は、観測行列演算部1217による演算結果、参照用タイヤ有効半径演算部1270による演算結果、及び、車輪速センサ320が検出した各車輪の車輪角速度ωfl〜ωrrを参照する。そして、各車輪のスリップ比sfl〜srrを算出し、観測行列演算部1217による演算結果として各車輪のスリップ角βfl〜βrrを算出し、算出した結果を積分部1231、及びタイヤモデル演算部1240に供給する。積算部1231は、スリップ算出部1230から供給される算出結果を積分し、積分後のスリップ比sを算出する。積算部1231により算出された積分後のスリップ比sは、タイヤ接地荷重変動算出部1220に供給される。
(Slip calculation part)
The slip calculation unit 1230 refers to the calculation result by the observation matrix calculation unit 1217, the calculation result by the reference tire effective radius calculation unit 1270, and the wheel angular velocities ω fl to ω rr of each wheel detected by the wheel speed sensor 320. Then, the slip ratios s fl to s rr of each wheel are calculated, the slip angles β fl to β rr of each wheel are calculated as the calculation results by the observation matrix calculation unit 1217, and the calculated results are used as the integration unit 1231 and the tire model. It supplies to the calculating part 1240. The integrating unit 1231 integrates the calculation result supplied from the slip calculating unit 1230, and calculates the integrated slip ratio s. The slip ratio s after integration calculated by the integrating unit 1231 is supplied to the tire contact load fluctuation calculating unit 1220.

(タイヤ接地荷重変動算出部)
タイヤ接地荷重変動算出部1220は、積分部1215により演算された前後方向のバネ上速度uの推定値、ピッチレートqの推定値、及びヨーレートrの推定値、車輪速センサ320が検出した各車輪の車輪角速度ωfl〜ωrrを参照する。そして、各車輪のタイヤ有効半径(車輪有効半径)Refl〜Rerrを算出する。各車輪のタイヤ有効半径Refl〜Rerrは、各車輪の車輪速度Vfl〜Vrrを各車輪の車輪角速度ωfl〜ωrrで除することにより求まる。
(Tire contact load fluctuation calculation part)
The tire contact load fluctuation calculation unit 1220 includes an estimated value of the sprung speed u in the front-rear direction calculated by the integration unit 1215, an estimated value of the pitch rate q, an estimated value of the yaw rate r, and each wheel detected by the wheel speed sensor 320. Reference is made to the wheel angular velocities ω fl to ω rr . Then, the tire effective radius (wheel effective radius) R efl to R err of each wheel is calculated. Tire effective radius R efl to R err of each wheel, determined by dividing the wheel speed V fl ~V rr of each wheel by the wheel angular velocity ω flrr of each wheel.

Figure 2019166904
Figure 2019166904

また、各車輪の車輪速度Vfl〜Vrrは、車体200の前後方向のバネ上速度u、ピッチレートq、ヨーレートr、及び各車輪のスリップ比sfl〜srrを用いて、以下のように表される。 The wheel speeds V fl to V rr of each wheel are as follows using the sprung speed u in the front-rear direction of the vehicle body 200, the pitch rate q, the yaw rate r, and the slip ratios s fl to s rr of each wheel. It is expressed in

Figure 2019166904
Figure 2019166904

ここで、h0は、路面から車体200の重心までの距離を表しており、trfは、車体200のフロントのトレッド幅に0.5を乗じたものを表しており、trrは、車体200のリアのトレッド幅に0.5を乗じたものを表している。このように、タイヤ接地荷重変動算出部1220は、車輪角速度ω、バネ上前後速度u、ピッチレートq及びヨーレートrを参照して各車輪のタイヤ有効半径Reを算出する。このように、タイヤ接地荷重変動算出部1220は、1又は複数の入力値を参照してタイヤ有効半径Reを算出する車輪有効半径算出部を兼ねている。 Here, h 0 represents the distance from the road surface to the center of gravity of the vehicle body 200, tr f represents the front tread width of the vehicle body 200 multiplied by 0.5, and tr r represents the vehicle body 200 It represents the rear tread width of 200 multiplied by 0.5. Thus, the tire contact load variation calculating unit 1220, the wheel angular velocity omega, and calculates the front-rear sprung velocity u, the pitch rate q, and with reference to the yaw rate r of the respective wheel tires effective radius R e. Thus, the tire contact load variation calculating unit 1220, with reference to one or more input values also serves as a wheel effective radius calculation unit for calculating a tire effective radius R e.

さらに、タイヤ接地荷重変動算出部1220は、fl、rl、fr及びrrのそれぞれについて、入力された車輪角速度ω及び算出した車輪速度Vの少なくとも一方がゼロであるか否かを判定する。入力されたω及び算出したVの一方または両方がゼロでない場合には、タイヤ接地荷重変動算出部1220は、算出したRを真とする。fl、rl、fr及びrrのいずれかにおける入力されたω及び算出したVの一方または両方がゼロである場合には、タイヤ接地荷重変動算出部1220は、対応するfl、rl、fr及びrrのReconstを真とする。Reconstは、定常値であるReであり、例えば、接地荷重Fz0constとなるときのReの値である。 Further, the tire contact load fluctuation calculation unit 1220 determines whether at least one of the input wheel angular velocity ω and the calculated wheel speed V is zero for each of fl, rl, fr, and rr. If one or both of the input ω and the calculated V are not zero, the tire ground contact load fluctuation calculation unit 1220 sets the calculated Re to true. When one or both of the input ω and the calculated V in any of fl, rl, fr, and rr are zero, the tire contact load variation calculation unit 1220 calculates the corresponding fl, rl, fr, and rr. R econst is true. R Econst is R e is constant value, for example, the value of R e when the ground load F z0const.

タイヤ接地荷重変動算出部1220は、真と判定したReを参照し、下記式(接地荷重変動に係る第一の式) The tire contact load fluctuation calculation unit 1220 refers to R e determined to be true, and uses the following equation (first equation relating to contact load fluctuation):

Figure 2019166904
Figure 2019166904

によって、接地荷重変動dFz0fl〜dFz0rrを算出する。 By, to calculate the ground load variation dF z0fl ~dF z0rr.

ここで、f(Re)は、タイヤ有効半径Reとの相関関係から決まる接地荷重Fz0の値であり、このようなReとFz0との相関関係は、例えば、図6に示すマップで表される。このようなマップを参照することにより、タイヤ有効半径Refl、Refr、Rerl、Rerrに応じた接地荷重Fz0が求められる。 Here, f (R e ) is a value of the contact load F z0 determined from the correlation with the tire effective radius R e, and such a correlation between R e and F z0 is shown in FIG. 6, for example. Represented by a map. By referring to such a map, the contact load F z0 corresponding to the tire effective radii R efl , R efr , R erl , and R err is obtained.

算出した接地荷重変動dFz0fl〜dFz0rrは、第1の入力行列演算部1211及び後述する路面変位算出部1280に供給される。また、算出した接地荷重変動dFz0fl〜dFz0rrは、各車輪の接地荷重定常値Fz0constfl〜Fz0constrrと加算されたうえで、各車輪の接地荷重Fz0fl〜Fz0rrとしてタイヤモデル演算部1240及び後述する参照用タイヤ有効半径演算部(参照用車輪有効半径演算部)1270に供給される。 The calculated ground load fluctuations dF z0fl to dF z0rr are supplied to the first input matrix calculator 1211 and a road surface displacement calculator 1280 described later. Also, calculated ground load change dF z0fl ~dF z0rr that is, after being added to the ground contact load constant value F z0constfl ~F z0constrr of each wheel, tire model computing section 1240 and a ground load F z0fl ~F z0rr of each wheel This is supplied to a reference tire effective radius calculation unit (reference wheel effective radius calculation unit) 1270 described later.

このように、タイヤ接地荷重変動算出部1220は、車輪角速度ω、バネ上前後速度u、ピッチレートq及び、ヨーレートr、及びスリップ比sを参照する。そして、車輪の接地荷重変動を計算し、フィードバック的に第1の入力行列演算部1211に入力する。   As described above, the tire ground contact load fluctuation calculation unit 1220 refers to the wheel angular velocity ω, the sprung longitudinal velocity u, the pitch rate q, the yaw rate r, and the slip ratio s. Then, the ground contact load fluctuation of the wheel is calculated and input to the first input matrix calculation unit 1211 in a feedback manner.

なお、本実施形態において、上述した車体200の前後方向のバネ上速度u、ピッチレートq、ヨーレートr、及び各車輪のスリップ比sfl〜srrは、何れもセンサ値ではない。このように本実施形態において、ECU600の各部において算出した値を用いている。このため、追加のセンサを要することなく、状態量を好適に演算することができる。 In the present embodiment, the sprung speed u in the front-rear direction of the vehicle body 200, the pitch rate q, the yaw rate r, and the slip ratios s fl to s rr of each wheel are not sensor values. Thus, in this embodiment, the value calculated in each part of ECU600 is used. For this reason, it is possible to suitably calculate the state quantity without requiring an additional sensor.

本実施形態において、参照用タイヤ有効半径演算部1270が算出する参照用タイヤ有効半径は、後述するようにスリップ算出部1230、タイヤモデル演算部1240等を介して結果的にタイヤ接地荷重変動算出部1220に参照される。このように、参照用タイヤ有効半径演算部1270が算出する参照用タイヤ有効半径は、タイヤ接地荷重変動算出部1220にフィードバック的に入力される。よって、状態量を精度よく演算することができる。   In the present embodiment, the reference tire effective radius calculated by the reference tire effective radius calculation unit 1270 results in the tire contact load fluctuation calculation unit via the slip calculation unit 1230, the tire model calculation unit 1240, and the like as will be described later. Reference is made to 1220. As described above, the reference tire effective radius calculated by the reference tire effective radius calculation unit 1270 is input to the tire contact load variation calculation unit 1220 in a feedback manner. Therefore, the state quantity can be calculated with high accuracy.

(タイヤモデル演算部)
タイヤモデル演算部1240は、主演算部1210による演算結果の少なくとも一部を直接的または間接的に参照した非線形演算を行う。図5に示す例では、タイヤモデル演算部1240は、観測行列演算部1217による演算により得られる各車輪のスリップ比sfl〜srr、各車輪のスリップ角βfl〜βrr、及びタイヤ接地荷重変動算出部1220が演算する接地荷重変動dFz0fl〜dFz0rrと定常値Fz0constfl〜Fz0constrrとを加算して得られる各車輪の接地荷重Fz0fl〜Fz0rrを参照して非線形演算を行う。すなわち、図5に示す例では、タイヤモデル演算部1240は、主演算部1210による演算結果の少なくとも一部を間接的に参照した非線形演算を行う。
(Tire model calculation unit)
The tire model calculation unit 1240 performs non-linear calculation that directly or indirectly refers to at least a part of the calculation result by the main calculation unit 1210. In the example shown in FIG. 5, the tire model computing unit 1240, the observation matrix calculator of each wheel obtained by calculation by the 1217 slip ratio s fl ~s rr, slip angle β flrr of each wheel, and the tire contact load performing non-linear operation with reference to the vertical load F z0fl ~F z0rr of each wheel variation calculation section 1220 is obtained by adding the ground load fluctuations dF z0fl ~dF z0rr and constant value F z0constfl ~F z0constrr for computing. That is, in the example illustrated in FIG. 5, the tire model calculation unit 1240 performs a nonlinear calculation that indirectly refers to at least a part of the calculation result by the main calculation unit 1210.

より具体的には、タイヤモデル演算部1240は、各車輪のスリップ比sfl〜srr、各車輪のスリップ角βfl〜βrr、及び各車輪の接地荷重Fz0fl〜Fz0rrを参照する。そして、タイヤモデルに関する演算式を用いて、各車輪のタイヤ前後力Fx0fl〜Fx0rr、及び各車輪のタイヤ横力Fy0fl〜Fy0rrを算出する。タイヤモデル演算部1240による具体的な演算式は、本実施形態を限定するものではないが、例えば、タイヤモデル演算部1140が用いる数式と同様の数式を用いることができる。 More specifically, the tire model computing unit 1240, each wheel slip ratio s fl ~s rr, slip angle β flrr of each wheel, and refers to the vertical load F z0fl ~F z0rr of each wheel. Then, by using an arithmetic expression for the tire model, and calculates each wheel tire longitudinal force F x0fl ~F x0rr, and tire lateral force F y0fl ~F y0rr of each wheel. Although the specific calculation formula by the tire model calculation unit 1240 does not limit the present embodiment, for example, the same formula as the formula used by the tire model calculation unit 1140 can be used.

なお、主演算部1210による演算結果の少なくとも一部を直接的または間接的に参照した非線形演算を行うタイヤモデル演算部1240は、各車輪のタイヤ前後力Fx0fl〜Fx0rr、及び各車輪のタイヤ横力Fy0fl〜Fy0rrを算出するタイヤ力推定装置としても捉えることができる。 The tire model calculation unit 1240 that performs non-linear calculation by directly or indirectly referring to at least a part of the calculation result by the main calculation unit 1210 includes the tire longitudinal force F x0fl to F x0rr of each wheel and the tire of each wheel. It can also be understood as a tire force estimation device that calculates the lateral forces F y0fl to F y0rr .

(仮想バネ・ダンパ力算出部)
仮想バネ・ダンパ力算出部1260は、積分部1215により演算した結果の一部である各車輪のバネ下鉛直変位z1flm〜z1rrm、及び各車輪のバネ下鉛直速度w1flm〜w1rrm、を参照する。そして、各車輪に関する仮想バネ及び仮想ダンパによる力Fs1fl〜Fs1rrを以下の式により算出し、算出結果を第5の入力行列演算部1219に供給する。
(Virtual spring / damper force calculation unit)
Virtual spring-damper force calculating unit 1260, the unsprung vertical displacement z 1flm ~z 1rrm of each wheel is a part of the result of calculation by the integrator 1215, and each wheel unsprung vertical velocity w 1flm ~w 1rrm, the refer. Then, a force F s1fl ~F s1rr by virtual spring and a virtual damper for each wheel is calculated by the following equation, and supplies the calculation result to the input matrix calculator 1219 of the fifth.

Figure 2019166904
Figure 2019166904

ここでks1f〜ks1rは、各車輪のバネ下変位に乗ぜられる係数であり、cs1f〜cs1rは、各車輪のバネ下速度に乗ぜられる係数である。ここで、この仮想バネ・ダンパ力を考慮するために、バネ下鉛直運動に関する運動方程式としては、 Here k S1F to k S1R is a coefficient to be multiplied to the unsprung displacement of each wheel, c S1F to c S1R are coefficients to be multiplied to the unsprung speed of each wheel. Here, in order to consider this virtual spring / damper force,

Figure 2019166904
Figure 2019166904

が用いられる。 Is used.

(参照用タイヤ有効半径演算部)
参照用タイヤ有効半径演算部1270は、入力された定常値加算後の接地荷重Fz0fl〜Fz0rrを参照する。そして、各車輪の参照用タイヤ有効半径Refl、Refr、Rerl、Rerrを以下の式(参照用タイヤ有効半径に係る第二の式)によって演算する。さらに、演算した結果をスリップ算出部1230に供給する。
(Reference tire effective radius calculator)
Reference tire effective radius calculation unit 1270 refers to the vertical load F z0fl ~F z0rr after steady value addition entered. Then, the reference tire effective radii R efl , R efr , R erl , and R err of each wheel are calculated by the following expression (second expression relating to the reference tire effective radius). Further, the calculated result is supplied to the slip calculation unit 1230.

Figure 2019166904
Figure 2019166904

ここで、BReff、DReff、FReff、Fz0nomは、実験結果等から得られるフィッティング係数である。また、k1は、タイヤの上下変位に対する剛性であり、定数である。また、前述した接地荷重変動に係る第一の式中におけるf(Re)マップは、上記参照用タイヤ有効半径に係る第二の式で表現されるFz0とReとの関係と実質的に等価である。 Here, B Reff , D Reff , F Reff , and F z0nom are fitting coefficients obtained from experimental results and the like. K 1 is the rigidity against the vertical displacement of the tire and is a constant. Further, the first f (R e) map in the formula according to vertical load variation described above, the relationship is substantially the F z0 and R e, which is represented by a second equation according to a tire effective radius for the reference Is equivalent to

積算部1231は、スリップ算出部1230から供給される算出結果を積分し、積分後のスリップ比sfl〜srrを算出する。積算部1231により算出された積分後のスリップ比sfl〜srrは、タイヤ接地荷重変動算出部1220に供給される。 The integrating unit 1231 integrates the calculation results supplied from the slip calculating unit 1230, and calculates the integrated slip ratios s fl to s rr . The slip ratios s fl to s rr after integration calculated by the integration unit 1231 are supplied to the tire contact load variation calculation unit 1220.

参照用タイヤ有効半径Refl〜Rerrは、スリップ算出部1230に供給される。 The reference tire effective radii R efl to R err are supplied to the slip calculation unit 1230.

(路面変位算出部)
路面変位算出部1280は、主演算部1210が演算した各車輪のバネ下変位z1flm〜z1rrm、及び、タイヤ接地荷重変動算出部1220が算出した各車輪の接地荷重変動dFz0fl〜dFz0rrを用いて、
(Road surface displacement calculator)
Road surface displacement calculation unit 1280, the main operating unit 1210 is the unsprung displacement z 1flm ~z 1rrm of each calculated wheel, and the ground load fluctuations dF z0fl ~dF z0rr of each wheel tire grounding load variation calculating unit 1220 is calculated make use of,

Figure 2019166904
Figure 2019166904

により、各車輪の路面変位z0fl〜z0rrを算出する。算出した路面変位z0fl〜z0rrは、規範車両モデル演算部1100に供給される。 Accordingly, to calculate a road surface displacement z 0fl ~z 0rr of each wheel. Calculated road surface displacement z 0fl ~z 0rr is supplied to the normative vehicle model calculation unit 1100.

ここで、本実施形態に係る車両状態推定部1200において、主演算部1210は線形演算を行い、タイヤモデル演算部1240は主演算部1210による演算結果の少なくとも一部を直接的または間接的に参照した非線形演算を行う。このように線形演算部と非線形演算部とを分離させた構成を採用することにより、車両モデルを用いた状態量の演算を好適に行うことができる。   Here, in the vehicle state estimation unit 1200 according to the present embodiment, the main calculation unit 1210 performs linear calculation, and the tire model calculation unit 1240 directly or indirectly refers to at least a part of the calculation result by the main calculation unit 1210. Perform nonlinear operation. By adopting a configuration in which the linear calculation unit and the non-linear calculation unit are separated as described above, it is possible to suitably perform the calculation of the state quantity using the vehicle model.

また、タイヤモデル演算部1240は、タイヤモデルに基づく非線形演算を行うので、非線形演算を線形演算から好適に分離することができる。   In addition, since the tire model calculation unit 1240 performs nonlinear calculation based on the tire model, the nonlinear calculation can be suitably separated from the linear calculation.

また、上述のように、第3の入力行列演算部1213は、タイヤモデル演算部1240による非線形演算結果を入力として取り込むので、主演算部1210による線形演算に非線形演算結果を好適に取り込むことができる。したがって、主演算部1210は線形演算を行いつつ精度の高い演算を行うことができる。   In addition, as described above, the third input matrix calculation unit 1213 takes in the non-linear calculation result by the tire model calculation unit 1240 as an input, so that the non-linear calculation result can be suitably loaded into the linear calculation by the main calculation unit 1210. . Therefore, the main calculation unit 1210 can perform highly accurate calculations while performing linear calculations.

また、上述のように、本実施形態に係る車両状態推定部1200の主演算部1210には、各車輪のタイヤ接地荷重変動算出部1220で算出した接地荷重変動dFz0fl、dFz0fr、dFz0rl、dFz0rrが入力される。このような構成とすることによって、追加センサを備える必要なく、状態量をより精度よく演算することができる。 Further, as described above, the main calculation unit 1210 of the vehicle state estimation unit 1200 according to the present embodiment includes the contact load fluctuations dF z0fl , dF z0fr , dF z0rl calculated by the tire contact load fluctuation calculation unit 1220 of each wheel, dF z0rr is input. By adopting such a configuration, it is possible to calculate the state quantity with higher accuracy without having to provide an additional sensor.

このように、本実施形態に係る車両状態推定部1200は、標準的に装備された車載センサ情報のみを利用し、路面入力起因及び操舵入力起因により生じる車両挙動を区別せず同一の車両挙動推定部(車両モデル)を利用する、これにより、車両の状態を好適に推定することができる。特に、従来の技術では不可能であった、路面入力及び操舵入力が同時に生じる際の車両挙動の推定を実現することができる。   As described above, the vehicle state estimation unit 1200 according to the present embodiment uses only the in-vehicle sensor information provided as standard, and the same vehicle behavior estimation without distinguishing the vehicle behavior caused by the road surface input and the steering input. Thus, the vehicle state can be suitably estimated. In particular, it is possible to realize estimation of vehicle behavior when road surface input and steering input occur simultaneously, which is impossible with the conventional technology.

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る車両状態推定部1200は、車両における車輪の接地荷重Fz0の変動分である車輪の接地荷重変動dFz0を算出するタイヤ接地荷重変動算出部1220と、1又は複数の入力値を参照してタイヤ有効半径Reを算出する車輪有効半径算出部と、車両モデルを用いた演算を行う主演算部1210とを備えている。そして、タイヤ接地荷重変動算出部1220は、車輪有効半径算出部が算出したタイヤ有効半径Reを入力とし接地荷重Fz0を出力とするマップを参照して、車輪の接地荷重変動dFz0を算出する。また、主演算部1210は、タイヤ接地荷重変動算出部1220が算出した車輪の接地荷重変動dFz0を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する。よって、車両状態推定部1200に入力される各車輪の接地荷重変動を好適に算出することができる。 As is clear from the above description, the vehicle state estimation unit 1200 according to the present embodiment calculates the tire ground contact load fluctuation calculation unit dF z0 that is the fluctuation of the wheel ground load F z0 in the vehicle. and 1220, and it includes a wheel effective radius calculation unit for calculating one or more referring to the input value tire effective radius R e, and a main arithmetic unit 1210 performs calculation using the vehicle model. Then, the tire contact load variation calculating unit 1220 refers to the map of the effective wheel radius calculation unit to output a tire effective radius R e as an input contact load F z0 calculated, calculates the ground contact load variation dF z0 wheel To do. Further, the main calculation unit 1210 refers to one or a plurality of input values including the wheel contact load variation dF z0 calculated by the tire contact load variation calculation unit 1220, and performs an operation on a state quantity related to the vehicle state. Alternatively, a plurality of output values are calculated. Therefore, it is possible to preferably calculate the ground load fluctuation of each wheel input to the vehicle state estimation unit 1200.

前述した実施形態では、タイヤ接地荷重変動算出部1220は、車輪有効半径算出部を兼ねているが、当該車輪有効半径算出部は、タイヤ接地荷重変動算出部1220から独立した構成であってもよい。たとえば、上記車輪有効半径算出部は、タイヤ接地荷重変動算出部1220から独立して配置され、u、q、r及びωが入力され、かつ算出したタイヤ有効半径Reをタイヤ接地荷重変動算出部1220に供給するように構成されていてもよい。このような構成は、タイヤ接地荷重変動算出部1220の負荷を軽減する観点からより効果的である。 In the above-described embodiment, the tire contact load variation calculation unit 1220 also serves as a wheel effective radius calculation unit. However, the wheel effective radius calculation unit may be configured independently of the tire contact load variation calculation unit 1220. . For example, the wheel effective radius calculation unit is arranged independently of the tire contact load variation calculation unit 1220, u, q, r, and ω are input, and the calculated tire effective radius Re is used as the tire contact load variation calculation unit. It may be configured to supply to 1220. Such a configuration is more effective from the viewpoint of reducing the load on the tire contact load fluctuation calculation unit 1220.

また、上述のように、タイヤ接地荷重変動算出部1220は、車輪角速度、バネ上前後速度の推定値、ヨーレートの推定値、及びピッチレートの推定値を参照して、車輪の接地荷重変動を好適に算出することができる。   Further, as described above, the tire contact load fluctuation calculation unit 1220 preferably determines the wheel contact load fluctuation by referring to the wheel angular velocity, the estimated value of the sprung longitudinal velocity, the estimated value of the yaw rate, and the estimated value of the pitch rate. Can be calculated.

また、上述のように、タイヤ接地荷重変動算出部1220は、車両の車輪速度の推定値V及び車輪角速度ωの一方または両方が0である場合に、定常値であるタイヤ有効半径Reconstを算出してもよい。この構成によれば、ホイルスピン(Vfl〜Vrrのいずれかがゼロ)の場合、あるいはホイルロック(ωfl〜ωrrのいずれかがゼロ)の場合においても接地荷重変動を参照する車両状態の推定制御を継続して実施することが可能である。よって、車輪の接地荷重変動dFz0をより好適に算出することができる。 Further, as described above, the tire contact load fluctuation calculation unit 1220 calculates the tire effective radius Reconst that is a steady value when one or both of the estimated wheel speed V and the wheel angular speed ω of the vehicle are zero. May be. According to this configuration, the vehicle state that refers to the ground load variation even in the case of a wheel spin (any of V fl to V rr is zero) or a wheel lock (any of ω fl to ω rr is zero) It is possible to continue the estimation control. Therefore, the wheel ground load fluctuation dF z0 can be calculated more suitably.

上記の車輪速度Vの推定値及び車輪角速度ωの判定は、車輪速度V、車輪角速度ω、車輪速度Vの算出で参照されるバネ上速度u、ピッチレートq、ヨーレートr、からなる群から選ばれる一以上の数値が、算出されるタイヤ有効半径Reとして許容される所定の範囲内に含まれているか否か、の判定に置き換えることが可能である。あるいは、上記の車輪速度Vの推定値及び車輪角速度ωの判定は、算出されたタイヤ有効半径Reとして許容される所定の範囲内に含まれているか否か、の判定に置き換えることが可能である。このような許容される所定の範囲に基づく判定では、範囲外の場合に、前述したように定常値を採用してもよいし、あるいは範囲外の期間、接地荷重変動を参照する車両状態の制御を停止してもよい。 The estimated value of the wheel speed V and the determination of the wheel angular speed ω are selected from the group consisting of the wheel speed V, the wheel angular speed ω, and the sprung speed u, the pitch rate q, and the yaw rate r that are referred to in the calculation of the wheel speed V. one or more numerical values is, whether or not included in a predetermined range that is acceptable as a tire effective radius R e is calculated, it is possible to replace the determination of. Alternatively, the determination of the estimated value of the wheel speed V and the determination of the wheel angular speed ω can be replaced with a determination of whether or not the calculated tire effective radius Re is included in a predetermined range. is there. In the determination based on such a predetermined allowable range, when it is out of the range, the steady value may be adopted as described above, or the vehicle state is controlled by referring to the ground load variation during the out-of-range period. May be stopped.

また、上述のように、タイヤ接地荷重変動算出部1220は、スリップ比の推定値を更に参照して車輪の接地荷重変動を好適に算出することができる。さらに、車両状態推定部1200は、参照用タイヤ有効半径Reを算出する参照用タイヤ有効半径演算部1270を更に備え、スリップ算出部1230は、参照用タイヤ有効半径演算部1270が算出する参照用タイヤ有効半径Reを、スリップ比の推定にさらに参照する。よって、タイヤ接地荷重変動算出部1220は、車輪の接地荷重変動をより一層好適に算出することができる。 Further, as described above, the tire contact load fluctuation calculation unit 1220 can further calculate the wheel contact load fluctuation by further referring to the estimated value of the slip ratio. Furthermore, for reference vehicle state estimation unit 1200 may further include a reference tire effective radius calculation unit 1270 for calculating the reference tire effective radius R e, slip calculating unit 1230, the reference tire effective radius calculation unit 1270 calculates the tire effective radius R e, further reference to the estimated slip ratio. Therefore, the tire contact load fluctuation calculation unit 1220 can more suitably calculate the wheel contact load fluctuation.

なお、参照用タイヤ有効半径演算部1270は、独自に参照用タイヤ有効半径Reを算出するが、タイヤ接地荷重変動算出部1220で算出したタイヤ有効半径Reをそのまま参照用タイヤ有効半径Reとしてもよい。あるいは、参照用タイヤ有効半径演算部1270は、タイヤ接地荷重変動算出部1220で算出したタイヤ有効半径Reと、加算部1275から供給される接地荷重Fz0とを参照して参照用タイヤ有効半径Reを算出してもよい。 The reference tire effective radius calculating unit 1270 is for calculating the own reference tire effective radius R e, tires for reference as is the tire effective radius R e calculated in the tire contact load variation calculating unit 1220 effective radius R e It is good. Alternatively, the reference tire effective radius calculation unit 1270, and the tire effective radius R e calculated in the tire contact load variation calculating unit 1220 refers to the reference tire effective radius and a contact load F z0 supplied from the adder 1275 Re may be calculated.

また、前述したように、車両状態推定部1200における1又は複数の入力値には、操作入力が含まれてもよい。このような構成によれば、車両の状態を好適に推定して高い乗り心地及び高い操縦安定性を実現する観点からより一層効果的である。   Further, as described above, the one or more input values in the vehicle state estimation unit 1200 may include an operation input. According to such a configuration, the state of the vehicle is preferably estimated to be more effective from the viewpoint of realizing high riding comfort and high steering stability.

また、本実施形態に係る車両状態推定部1200は、車輪の接地荷重変動を少なくとも参照して、車輪の路面変位を算出する路面変位算出部を備えているので、車輪の路面変位を好適に算出することができる。   In addition, the vehicle state estimation unit 1200 according to the present embodiment includes a road surface displacement calculation unit that calculates the road surface displacement of the wheel by at least referring to the ground load variation of the wheel, and thus preferably calculates the road surface displacement of the wheel. can do.

また、上述のように、本実施形態に係る車両状態推定部1200は、仮想バネ・ダンパ力算出部1260を備えており、仮想バネ・ダンパ力算出部1260は、仮想バネ及び仮想ダンパによる力(単に仮想的なバネの力ともいう)Fs1fl〜Fs1rrを算出し、算出結果を第5の入力行列演算部1219に供給する。 Further, as described above, the vehicle state estimation unit 1200 according to the present embodiment includes the virtual spring / damper force calculation unit 1260, and the virtual spring / damper force calculation unit 1260 includes the force ( simply referred to as the force of the virtual spring) F s1fl ~F s1rr calculates and supplies the calculation result to the input matrix calculator 1219 of the fifth.

発明者の知見によれば、仮想バネ及び仮想ダンパによる力を考慮しない場合、車両状態推定部1200による状態量の推定において、推定結果が発散しやすいという傾向がある。上記のように仮想的なバネ・ダンパ力Fs1fl〜Fs1rrを算出し、算出結果を車両状態推定部1200の主演算部1210に供給することによって、このような発散を抑制することができる。 According to the inventor's knowledge, when the force by the virtual spring and the virtual damper is not taken into account, the estimation result tends to diverge in the estimation of the state quantity by the vehicle state estimation unit 1200. By calculating the virtual spring / damper forces F s1fl to F s1rr as described above and supplying the calculation result to the main calculation unit 1210 of the vehicle state estimation unit 1200, such divergence can be suppressed.

また、車両状態推定部1200は、車両900の前後方向のバネ上速度u、横方向のバネ上速度y、バネ上鉛直速度w、ロールレートp、ピッチレートq、ヨーレートr、及び、車輪のバネ下鉛直速度w1flm〜w1rrmを推定する。このような構成は、車両900を偏差なく規範モデル特性に追従させるようにその車両状態を好適に制御する観点からより一層効果的である。 The vehicle state estimation unit 1200 also includes a sprung speed u in the longitudinal direction of the vehicle 900, a sprung speed y in the lateral direction, a vertical speed w on the spring, a roll rate p, a pitch rate q, a yaw rate r, and a wheel spring. to estimate the lower vertical velocity w 1flm ~w 1rrm. Such a configuration is even more effective from the viewpoint of suitably controlling the vehicle state so that the vehicle 900 follows the reference model characteristics without deviation.

また、車両状態推定部1200は、車両900のロール角、ピッチ角、ヨー角、各車輪のサスストローク変位、各車輪のバネ下鉛直変位、実舵角、実舵角速度、各車輪のスリップ比、各車輪のスリップ角、各車輪のタイヤ前後力、各車輪の横力、各車輪の接地荷重変動、各車輪のタイヤ有効半径、各車輪の参照用タイヤ有効半径、及び各車輪での路面変位の少なくとも何れかを推定する。このような構成も、車両900を偏差なく規範モデル特性に追従させるようにその車両状態を好適に制御する観点からより一層効果的である。   Further, the vehicle state estimation unit 1200 includes a roll angle, a pitch angle, a yaw angle of the vehicle 900, a suspension stroke displacement of each wheel, an unsprung vertical displacement of each wheel, an actual rudder angle, an actual rudder angular velocity, a slip ratio of each wheel, Slip angle of each wheel, tire longitudinal force of each wheel, lateral force of each wheel, ground load fluctuation of each wheel, tire effective radius of each wheel, reference tire effective radius of each wheel, and road surface displacement of each wheel At least one is estimated. Such a configuration is also more effective from the viewpoint of suitably controlling the vehicle state so that the vehicle 900 follows the normative model characteristics without deviation.

また、上記推定出力(出力値)は、バネ上鉛直速度、ロールレート、及びピッチレートを含む。このような構成も、車両900を偏差なく規範モデル特性に追従させるようにその車両状態を好適に制御する観点からより一層効果的である。   The estimated output (output value) includes a sprung vertical speed, a roll rate, and a pitch rate. Such a configuration is also more effective from the viewpoint of suitably controlling the vehicle state so that the vehicle 900 follows the normative model characteristics without deviation.

また、上記入力値は、更に、制御量演算部1000の出力値を含み、当該出力値は、更に、車両900の前後方向のバネ上速度u、車両の横方向のバネ上速度y、車両のヨーレートr、車両のロール角phi、車両のピッチ角theta、車両のヨー角psi、各車輪のサスストローク変位SusStfl〜SusStrr、各車輪のバネ下鉛直変位z1flm〜z1rrm、各車輪のバネ下鉛直速度w1flm〜w1rrm、実舵角δ、実舵角速度dδの少なくとも何れかを含んでいる。このような構成も、車両900を偏差なく規範モデル特性に追従させるようにその車両状態を好適に制御する観点からより一層効果的である。 Further, the input value further includes an output value of the control amount calculation unit 1000, and the output value further includes the sprung speed u in the longitudinal direction of the vehicle 900, the sprung speed y in the lateral direction of the vehicle, Yaw rate r, vehicle roll angle phi, vehicle pitch angle theta, vehicle yaw angle psi, suspension stroke displacement SusSt fl to SusSt rr of each wheel, unsprung vertical displacement z 1flm to z 1rrm of each wheel, spring of each wheel lower vertical velocity w 1flm ~w 1rrm, actual steering angle [delta], includes at least one of the actual steering angular velocity d?. Such a configuration is also more effective from the viewpoint of suitably controlling the vehicle state so that the vehicle 900 follows the normative model characteristics without deviation.

また、ECU600は、前述した車両状態推定部1200、規範車両モデル演算部1100、減算部1012、積分部1014、第1の増幅部1021、第2の増幅部1022、第3の増幅部1023、ならびに、これらの増幅部による増幅結果を加算する加算部1024、を備える。そして、車両状態推定部1200による推定結果を利用して車両状態の制御を行う。このため、高い乗り心地及び高い操縦安定性を実現することができる。   The ECU 600 also includes the vehicle state estimation unit 1200, the reference vehicle model calculation unit 1100, the subtraction unit 1012, the integration unit 1014, the first amplification unit 1021, the second amplification unit 1022, the third amplification unit 1023, and And an adding unit 1024 for adding the amplification results by these amplifying units. And a vehicle state is controlled using the estimation result by the vehicle state estimation part 1200. FIG. For this reason, high riding comfort and high steering stability can be realized.

また、本実施形態に係るサスペンション制御装置、及びサスペンション装置は、車両状態推定部1200を備え、車両状態推定部1200による推定結果を利用してサスペンションの制御を行う。このため、高い乗り心地及び高い操縦安定性を実現することができる。   In addition, the suspension control device and the suspension device according to the present embodiment include a vehicle state estimation unit 1200 and controls the suspension using an estimation result obtained by the vehicle state estimation unit 1200. For this reason, high riding comfort and high steering stability can be realized.

また、本実施形態に係るステアリング制御装置、及びステアリング装置は、車両状態推定部1200を備え、車両状態推定部1200による推定結果を利用してステアリングの制御を行う。このため、高い乗り心地及び高い操縦安定性を実現することができる。   In addition, the steering control device and the steering device according to the present embodiment include a vehicle state estimation unit 1200, and perform steering control using an estimation result obtained by the vehicle state estimation unit 1200. For this reason, high riding comfort and high steering stability can be realized.

〔実施形態2〕
以下、本発明の実施形態2について、詳細に説明する。なお、既に説明した部材と同様の部材については同じ符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Hereinafter, Embodiment 2 of the present invention will be described in detail. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the member similar to the already demonstrated member, and the description is abbreviate | omitted.

(車両900の構成)
本実施形態に係る車両900は、実施形態1と同様に、車輪速センサ320に加え、車両900の横方向の加速度を検出する横Gセンサ330、車両900の前後方向の加速度を検出する前後Gセンサ340、及び、車両900のヨーレートを検出するヨーレートセンサ350を備えている。
(Configuration of vehicle 900)
Similarly to the first embodiment, the vehicle 900 according to the present embodiment includes a lateral G sensor 330 that detects the lateral acceleration of the vehicle 900 in addition to the wheel speed sensor 320, and a longitudinal G that detects the longitudinal acceleration of the vehicle 900. A sensor 340 and a yaw rate sensor 350 that detects the yaw rate of the vehicle 900 are provided.

これらの各種センサによる検出結果は、ECU600aに供給される。   Detection results from these various sensors are supplied to the ECU 600a.

(ECU600a)
本実施形態に係る車両900は、実施形態1において説明したECU600に代えて、ECU600aを備えている。
(ECU 600a)
A vehicle 900 according to the present embodiment includes an ECU 600a instead of the ECU 600 described in the first embodiment.

以下では、図7〜図9を参照して、本実施形態に係るECU600aについて具体的に説明する。図7は、ECU600aの概略構成例を示す図である。   Below, with reference to FIGS. 7-9, ECU600a which concerns on this embodiment is demonstrated concretely. FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration example of the ECU 600a.

図7に示すように、ECU600aは、ECU600と同様に、規範車両モデル演算部1100を備えている。また、ECU600aは、ECU600が備える車両状態推定部1200に代えて、車両状態推定部1200aを備えている。   As shown in FIG. 7, the ECU 600 a includes a reference vehicle model calculation unit 1100, similar to the ECU 600. The ECU 600a includes a vehicle state estimation unit 1200a instead of the vehicle state estimation unit 1200 included in the ECU 600.

また、ECU600aには、車両各部1300から、   In addition, the ECU 600a includes a vehicle unit 1300,

Figure 2019166904
Figure 2019166904

が入力される。ここで、ωは、実施形態1と同様に、車輪速センサ320が検出した車輪の角速度を表している。ドット付のusは、前後Gセンサ340が検出した車両のバネ上前後方向加速度を表している。ドット付のvsは、横Gセンサ330が検出した車両のバネ上横方向加速度を表している。また、ECU600aには実施形態1と同様に操作入力も入力される。なお、本実施形態において、下付き添え字「s」が付された状態量は、当該状態量がセンサによって検出されたものであることを示している。 Is entered. Here, ω represents the angular velocity of the wheel detected by the wheel speed sensor 320 as in the first embodiment. U s dated dots, longitudinal G sensor 340 represents the sprung longitudinal acceleration of the vehicle detected. V s with a dot represents the sprung lateral acceleration of the vehicle detected by the lateral G sensor 330. The ECU 600a also receives an operation input as in the first embodiment. In the present embodiment, the state quantity to which the subscript “s” is attached indicates that the state quantity is detected by the sensor.

図7に示したECU600aのその他の構成は、実施形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。   Since the other configuration of the ECU 600a shown in FIG. 7 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted here.

(車両状態推定部)
図8を参照して本実施形態に係る車両状態推定部1200aについて説明する。図8は、車両状態推定部1200aの構成例を示すブロック図である。
(Vehicle state estimation part)
A vehicle state estimation unit 1200a according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of the vehicle state estimation unit 1200a.

図8に示すように、本実施形態に係る車両状態推定部1200aは、実施形態1に係る車両状態推定部1200が備える各構成に加え、フロント路面変位算出部1285、リア路面変位算出部1290、第1の入力行列演算部1211a、第2の入力行列演算部1211b、推定状態量再構築部1210a、ゲイン適用部1211c、減算部1211d、及び第6の入力行列演算部1211eを備えている。なお、車両状態推定部1200aは、実施形態1に係る車両状態推定部1200が備える路面変位算出部1280を備えていない。   As shown in FIG. 8, the vehicle state estimation unit 1200a according to the present embodiment includes a front road surface displacement calculation unit 1285, a rear road surface displacement calculation unit 1290, in addition to the components included in the vehicle state estimation unit 1200 according to the first embodiment. A first input matrix calculation unit 1211a, a second input matrix calculation unit 1211b, an estimated state quantity reconstruction unit 1210a, a gain application unit 1211c, a subtraction unit 1211d, and a sixth input matrix calculation unit 1211e are provided. The vehicle state estimation unit 1200a does not include the road surface displacement calculation unit 1280 included in the vehicle state estimation unit 1200 according to the first embodiment.

図8に示すように、車両状態推定部1200aには、実施形態1に係る車両状態推定部1200への各種の入力に加え、
・前後Gセンサ340が検出した車両のバネ上前後方向加速度(ドット付のus
・横Gセンサ330が検出した車両のバネ上横方向加速度(ドット付のvs
・ヨーレートセンサ350が検出した車両のヨーレートrs
も入力される。また、推定状態量再構築部1210aには、初期速度u_iniも入力される。
As shown in FIG. 8, in addition to various inputs to the vehicle state estimation unit 1200 according to the first embodiment, the vehicle state estimation unit 1200a
Spring on the longitudinal acceleration of the vehicle detected by the longitudinal G sensor 340 (u s in dotted)
・ Vehicle sprung lateral acceleration detected by lateral G sensor 330 (v s with dot)
The vehicle yaw rate r s detected by the yaw rate sensor 350
Is also entered. The initial speed u_ini is also input to the estimated state quantity reconstruction unit 1210a.

(フロント路面変位算出部)
フロント路面変位算出部1285は、主演算部1210が演算した前輪のバネ下鉛直変位z1flm、z1frm、及び、タイヤ接地荷重変動算出部1220が算出した前輪の接地荷重変動dFz0fl、dFz0frを用いて、前輪の路面変位z0fl、z0frを算出する。フロント路面変位算出部1285による路面変位z0fl、z0frの具体的な算出処理は、路面変位算出部1280と同様であるのでここでは説明を省略する。
(Front road surface displacement calculator)
The front road surface displacement calculation unit 1285 calculates the unsprung vertical displacements z 1flm and z 1frm of the front wheels calculated by the main calculation unit 1210 and the ground contact load fluctuations dF z0fl and dF z0fr calculated by the tire contact load fluctuation calculation unit 1220. Using these, the road surface displacements z 0fl and z 0fr of the front wheels are calculated. The specific calculation processing of the road surface displacements z 0fl and z 0fr by the front road surface displacement calculation unit 1285 is the same as that of the road surface displacement calculation unit 1280, and thus the description thereof is omitted here.

(リア路面変位算出部)
リア路面変位算出部1290は、前輪の接地荷重変動、及び前輪のバネ下変位に基づき、後輪の路面変位を算出する。より具体的には、前輪の接地荷重変動dFz0fl、dFz0fr、及び前輪のバネ下鉛直変位z1flm、z1frmに基づき、以下の式を用いて、後輪の路面変位z0rl、z0rrを算出する。
(Rear road surface displacement calculator)
The rear road surface displacement calculating unit 1290 calculates the road surface displacement of the rear wheel based on the ground load variation of the front wheel and the unsprung displacement of the front wheel. More specifically, the road surface displacements z 0rl and z 0rr of the rear wheels are calculated using the following equations based on the ground load fluctuations dF z0fl and dF z0fr of the front wheels and the unsprung vertical displacements z 1flm and z 1frm of the front wheels. calculate.

Figure 2019166904
Figure 2019166904

ここで、kは、タイヤ上下変位に対する剛性であり、定数である。 Here, k 1 is rigid with respect to the tire vertical displacement, is a constant.

また、リア路面変位算出部1290は、前輪の接地荷重変動dFz0fl、dFz0fr、及び前輪のバネ下鉛直変位z1flm、z1frmに基づき、算出した路面変位z0rl、z0rrを、前輪の路面変位に比べて、
t=WH/Vave
の時間的遅れを伴わせて、第2の入力行列演算部1211bに入力する。ここで、WHは、車両900のホイールベースの長さを表しており、Vaveは、例えば、車輪速センサ320による検出結果の四輪の平均値を利用できる。ここで、Vaveについては、推定のバネ上前後速度を利用してもよいし、GPSセンサの利用などの別手段で取得したものを利用してもよい。
The rear road displacement calculating unit 1290, the front wheel ground load change dF z0fl, dF z0fr, and the front wheel of the unsprung vertical displacement z 1Flm, based on the z 1FRM, calculated road surface displacement z 0Rl, the z 0Rr, the front wheels of the road surface Compared to displacement
t = WH / V ave
Is input to the second input matrix calculation unit 1211b with a time delay. Here, WH represents the length of the wheel base of the vehicle 900, and Vave can use, for example, an average value of four wheels detected by the wheel speed sensor 320. Here, for V ave , the estimated sprung front-rear velocity may be used, or that obtained by another means such as the use of a GPS sensor may be used.

(第2の入力行列演算部)
リア路面変位に対する入力行列B0r'に関する演算を行う第2の入力行列演算部1211bは、上述したリア路面変位算出部1290の出力に対して入力行列B0r'を演算し、演算した結果を加算部1214に供給する。
(Second input matrix calculation unit)
The second input matrix calculation unit 1211b that performs calculation related to the input matrix B0 r 'for the rear road surface displacement calculates the input matrix B0 r ' for the output of the rear road surface displacement calculation unit 1290 and adds the calculated results. To the unit 1214.

減算部1211dは、推定状態量再構築部1210aの出力である、バネ上前後方向加速度の推定値、バネ上横方向加速度の推定値及びヨーレートの推定値から、前後Gセンサ340が検出した車両のバネ上前後方向加速度(ドット付のus)、横Gセンサ330が検出した車両のバネ上横方向加速度(ドット付のvs)、及びヨーレートセンサ350が検出した車両のヨーレートrsを減算して得られる結果を、ゲイン適用部1211cに供給する。 The subtraction unit 1211d detects the vehicle detected by the front / rear G sensor 340 from the estimated value of the sprung longitudinal acceleration, the estimated value of the sprung lateral acceleration, and the estimated value of the yaw rate, which are outputs of the estimated state quantity reconstructing unit 1210a. sprung longitudinal acceleration (u s in dotted), the lateral G spring upper lateral directional acceleration of the vehicle sensor 330 has detected (in dotted v s), and a yaw rate sensor 350 subtracts the yaw rate r s of the vehicle detected The result obtained in this way is supplied to the gain application unit 1211c.

(ゲイン適用部)
ゲイン適用部1211cは、減算部1211dの出力に対してオブザーバゲインを乗じることによって得られた結果を第6の入力行列演算部1211eに入力する。第6の入力行列演算部1211eは、ゲイン適用部1211cの出力に対して入力行列B6'を演算し、演算した結果を加算部1214に入力する。
(Gain application part)
The gain application unit 1211c inputs the result obtained by multiplying the output of the subtraction unit 1211d by the observer gain to the sixth input matrix calculation unit 1211e. The sixth input matrix calculation unit 1211e calculates the input matrix B6 ′ with respect to the output of the gain application unit 1211c, and inputs the calculated result to the addition unit 1214.

減算部1211d及びゲイン適用部1211cが存在することによって、実施形態1において説明したバネ上並進及び回転運動に関する運動方程式のうち、Fx、Fy、Mzに関する運動方程式は、本実施形態に係る車両状態推定部1200aでは、以下のように変更される。 Due to the presence of the subtracting unit 1211d and the gain applying unit 1211c, the equations of motion related to F x , F y , and M z among the equations of motion related to the sprung translation and rotational motion described in the first embodiment are related to the present embodiment. The vehicle state estimation unit 1200a is changed as follows.

Figure 2019166904
Figure 2019166904

ここで、ドット付のuは、車両のバネ上前後方向加速度の推定値を示しており、ドット付のusは、上述の通り、前後Gセンサ340が検出した車両のバネ上前後方向加速度である。ドット付のuと、ドット付のusとの差分は、上述した減算部1211dによって算出される。vについても同様である。また、rは、ヨーレートの推定値を示しており、rsは、ヨーレートセンサ350が検出したヨーレートを示している。rとrsとの差分は、上述した減算部1211dによって算出される。 Here, u with a dot indicates an estimated value of the vehicle sprung longitudinal acceleration, and dot s is the vehicle sprung longitudinal acceleration detected by the front / rear G sensor 340 as described above. is there. Difference between the u of dotted, and u s dated dots are calculated by the subtraction unit 1211d as described above. The same applies to v. Further, r represents an estimated value of the yaw rate, and r s represents the yaw rate detected by the yaw rate sensor 350. The difference between r and r s is calculated by the subtraction unit 1211d described above.

また、L1、L2、L3は、ゲイン適用部1211cによって乗ぜられる各オブザーバゲインを表している。 L 1 , L 2 and L 3 represent observer gains multiplied by the gain application unit 1211c.

なお。L1、L2、L3としては、それぞれ一定値を用いる構成としてもよいが、車体の速度に応じて変化する値を用いる構成としてもよい。 Note that. L 1 , L 2 , and L 3 may be configured to use constant values, but may be configured to use values that change according to the speed of the vehicle body.

(推定状態量再構築部)
図9は、推定状態量再構築部1210aの構成例を示すブロック図である。推定状態量再構築部1210aは、図9に示すように、加算部1221、及び推定状態量再計算部1222を備えている。推定状態量再構築部1210aには、再構築前の状態量が入力される。再構築前の状態量のうち、車体200の前後方向のバネ上速度uは、加算部1221にて、初期速度u_iniと加算されたうえで、推定状態量再計算部1222に入力される。また、推定状態量再計算部1222には以下が入力される。
(Estimated state quantity reconstruction unit)
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the estimated state quantity reconstruction unit 1210a. As shown in FIG. 9, the estimated state quantity reconstruction unit 1210 a includes an addition unit 1221 and an estimated state quantity recalculation unit 1222. The state quantity before reconstruction is input to the estimated state quantity reconstruction unit 1210a. Of the state quantities before reconstruction, the sprung speed u in the front-rear direction of the vehicle body 200 is added to the initial speed u_ini by the adder 1221 and then input to the estimated state quantity recalculator 1222. Further, the following is input to the estimated state quantity recalculation unit 1222.

・車体200の横方向のバネ上速度v
・車体200の上下方向のバネ上速度w
・オイラー角の3成分(phi、theta、psi)
・前後Gセンサ340が検出した車両のバネ上前後方向加速度(ドット付のus
・横Gセンサ330が検出した車両のバネ上横方向加速度(ドット付のvs
そして、推定状態量再計算部1222は、以下の式に基づき、再計算後の前後方向のバネ上速度unew、再計算後の横方向のバネ上速度vnew、車両のバネ上前後方向加速度の推定値(ドット付のu)、及び車両のバネ上横方向加速度の推定値(ドット付のv)を算出する。
・ The lateral sprung speed of the vehicle body 200 v
・ Vertical sprung speed w of vehicle body 200
-Three components of Euler angles (phi, theta, psi)
Spring on the longitudinal acceleration of the vehicle detected by the longitudinal G sensor 340 (u s in dotted)
・ Vehicle sprung lateral acceleration detected by lateral G sensor 330 (v s with dot)
Then, the estimated state quantity recalculation unit 1222 is based on the following formula, and the recalculated longitudinal sprung speed u new , the recalculated lateral sprung speed v new , and the vehicle sprung longitudinal acceleration And the estimated value of the vehicle sprung lateral acceleration (v with dot).

Figure 2019166904
Figure 2019166904

ここで、下付き添え字「g」が付された状態量は、地上に固定されたグローバル座標系での状態量を示しており、下付き添え字「g」が付されていない状態量は、バネ上と同じ動きをするボディ座標系での状態量を示している。また、車体200の上下方向のバネ上の加速度であるドット付のwとしては、推定された状態量を元に計算する。   Here, the state quantity with the subscript “g” indicates the state quantity in the global coordinate system fixed on the ground, and the state quantity without the subscript “g” is The state quantity in the body coordinate system that moves the same as the spring top is shown. Further, w with dots, which is the acceleration on the spring in the vertical direction of the vehicle body 200, is calculated based on the estimated state quantity.

また、GRBは、ボディ座標系からグローバル座標系への座標変換行列を示しており、また、BRGは、グローバル座標系からボディ座標系への座標変換行列を示しており、それぞれ、以下の式で与えられる。 G R B shows a coordinate transformation matrix from the body coordinate system to the global coordinate system, and B R G shows a coordinate transformation matrix from the global coordinate system to the body coordinate system. It is given by the following formula.

Figure 2019166904
Figure 2019166904

推定状態量再計算部1222によって再計算された前後方向のバネ上速度unew及び横方向のバネ上速度vnewは、図9に示すように、他の状態量と共に、再構築後の状態量として推定状態量再構築部1210aから出力され、システム行列演算部1216及び減算部1211cに入力される。また、推定状態量再計算部1222によって計算された、ドット付きのu、ドット付きのvは、状態量rとともに、減算部1211dに入力される。 The front-rear direction sprung speed u new and the lateral sprung speed v new recalculated by the estimated state quantity recalculation unit 1222 are, as shown in FIG. Is output from the estimated state quantity reconstruction unit 1210a and input to the system matrix calculation unit 1216 and the subtraction unit 1211c. Further, u with dots and v with dots calculated by the estimated state quantity recalculation unit 1222 are input to the subtraction unit 1211d together with the state quantity r.

〔ソフトウェアによる実現例〕
ECU600、600aの制御ブロック(制御量演算部1000、規範車両モデル演算部1100、車両状態推定部1200、1200a)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of software implementation]
Control blocks (control amount calculation unit 1000, normative vehicle model calculation unit 1100, vehicle state estimation unit 1200, 1200a) of ECUs 600 and 600a are realized by logic circuits (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like. Alternatively, it may be realized by software using a CPU (Central Processing Unit).

後者の場合、ECU600、600aは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラム及び各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。   In the latter case, the ECU 600, 600a includes a CPU that executes instructions of a program that is software that realizes each function, a ROM (Read Only Memory) in which the program and various data are recorded so as to be readable by a computer (or CPU), or A storage device (these are referred to as “recording media”), a RAM (Random Access Memory) that expands the program, and the like are provided. And the objective of this invention is achieved when a computer (or CPU) reads the said program from the said recording medium and runs it. As the recording medium, a “non-temporary tangible medium” such as a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used. The program may be supplied to the computer via an arbitrary transmission medium (such as a communication network or a broadcast wave) that can transmit the program. The present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave in which the program is embodied by electronic transmission.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

100 懸架装置(サスペンション)
200 車体
600、600a ECU(制御装置、サスペンション制御装置、サスペンション制御部、ステアリング制御装置)
1000 制御量演算部
1012 減算部、
1014 積分部
1021 第1の増幅部
1022 第2の増幅部
1023 第3の増幅部
1024 加算部
1100 規範車両モデル演算部
1110 主演算部(演算部)
1111 第1の入力行列演算部
1112 第2の入力行列演算部
1113 第3の入力行列演算部
1114 加算部
1115 積分部
1116 システム行列演算部
1117 観測行列演算部
1140 タイヤモデル演算部
1200、1200a 車両状態推定部(車両状態推定装置)
1210 主演算部(演算部、線形演算部)
1211 第1の入力行列演算部(第1の演算部)
1212 第2の入力行列演算部(第1の演算部)
1213 第3の入力行列演算部(第1の演算部)
1214 加算部
1215 積分部
1216 システム行列演算部(第2の演算部)
1217 観測行列演算部(第3の演算部)
1240 タイヤモデル演算部(非線形演算部)
100 Suspension device (suspension)
200 body 600, 600a ECU (control device, suspension control device, suspension control unit, steering control device)
1000 Control amount calculation unit 1012 Subtraction unit,
1014 Integration unit 1021 First amplification unit 1022 Second amplification unit 1023 Third amplification unit 1024 Addition unit 1100 Reference vehicle model calculation unit 1110 Main calculation unit (calculation unit)
1111 1st input matrix operation part 1112 2nd input matrix operation part 1113 3rd input matrix operation part 1114 Adder 1115 Integration part 1116 System matrix operation part 1117 Observation matrix operation part 1140 Tire model operation part 1200, 1200a Vehicle state Estimator (vehicle state estimation device)
1210 Main calculation unit (calculation unit, linear calculation unit)
1211 1st input matrix calculating part (1st calculating part)
1212 2nd input matrix calculating part (1st calculating part)
1213 3rd input matrix calculating part (1st calculating part)
1214 Adder 1215 Integrator 1216 System matrix calculator (second calculator)
1217 Observation matrix computing unit (third computing unit)
1240 Tire model calculation unit (nonlinear calculation unit)

Claims (19)

車両状態を推定する車載用の車両状態推定装置であって、
車両における車輪の接地荷重の変動分である車輪の接地荷重変動を算出する接地荷重変動算出部と、
1又は複数の入力値を参照して車輪有効半径を算出する車輪有効半径算出部と、
車両モデルを用いた演算を行う演算部と、
を備え、
前記接地荷重変動算出部は、
前記車輪有効半径算出部が算出した前記車輪有効半径を入力とし接地荷重を出力とするマップを参照して、前記車輪の接地荷重変動を算出し、
前記演算部は、前記接地荷重変動算出部が算出した車輪の接地荷重変動を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する
ことを特徴とする車両状態推定装置。
An in-vehicle vehicle state estimation device for estimating a vehicle state,
A contact load variation calculation unit for calculating a wheel contact load variation which is a variation of a wheel contact load in a vehicle;
A wheel effective radius calculation unit that calculates a wheel effective radius with reference to one or more input values;
A calculation unit for performing a calculation using a vehicle model;
With
The contact load variation calculation unit
With reference to a map having the wheel effective radius calculated by the wheel effective radius calculation unit as an input and a ground load as an output, the contact load fluctuation of the wheel is calculated,
The calculation unit refers to one or a plurality of input values including the wheel load variation calculated by the ground load variation calculation unit, and calculates one or a plurality of output values by performing a calculation on a state quantity related to the vehicle state. A vehicle state estimation device characterized by calculating.
前記接地荷重変動算出部は、
前記車両の車輪角速度及び車輪速度の推定値の一方または両方が0である場合に、
定常値である車輪有効半径を算出することを特徴とする、請求項1に記載の車両状態推定装置。
The contact load variation calculation unit
If one or both of the vehicle wheel angular velocity and wheel speed estimate are zero,
The vehicle state estimation device according to claim 1, wherein a wheel effective radius that is a steady value is calculated.
前記接地荷重変動算出部は、スリップ比の推定値を更に参照して車輪の接地荷重変動を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両状態推定装置。   The vehicle state estimation device according to claim 1, wherein the ground load fluctuation calculation unit further calculates a ground load fluctuation of a wheel by further referring to an estimated value of a slip ratio. 前記接地荷重変動算出部が算出した前記接地荷重変動を参照して参照用車輪有効半径を算出する参照用車輪有効半径演算部をさらに備え、
前記接地荷重変動算出部は、前記参照用車輪有効半径演算部が算出した参照用車輪有効半径を更に参照して車輪の接地荷重変動を算出する
ことを特徴とする請求項3に記載の車両状態推定装置。
A reference wheel effective radius calculation unit that calculates a reference wheel effective radius with reference to the contact load variation calculated by the contact load variation calculation unit;
4. The vehicle state according to claim 3, wherein the ground load variation calculation unit further calculates a ground load variation of the wheel by further referring to the reference wheel effective radius calculated by the reference wheel effective radius calculation unit. Estimating device.
各車輪の参照用車輪有効半径をさらに推定することを特徴とする請求項4に記載の車両状態推定装置。   The vehicle state estimation device according to claim 4, further comprising estimating a reference wheel effective radius of each wheel. 前記1又は複数の入力値には、操作入力が含まれることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の車両状態推定装置。   The vehicle state estimation apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the one or more input values include an operation input. 車輪の接地荷重変動を少なくとも参照して、車輪の路面変位を算出する路面変位算出部を更に備え、前記1又は複数の入力値には、車輪の路面変位が含まれていることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の車両状態推定装置。   A road surface displacement calculating unit that calculates a road surface displacement of the wheel with reference to at least a contact load fluctuation of the wheel is further provided, wherein the one or the plurality of input values include a road surface displacement of the wheel. The vehicle state estimation device according to any one of claims 1 to 6. 前記1又は複数の入力値には、車輪に関する仮想的なバネ及びダンパによる力が含まれることを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の車両状態推定装置。   The vehicle state estimation apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the one or more input values include a force by a virtual spring and a damper related to a wheel. 前記演算部への前記1又は複数の入力値には、
前後Gセンサが検出したバネ上前後方向の加速度、
横Gセンサが検出したバネ上横方向の加速度、及び、
ヨーレートセンサが検出したヨーレート
が含まれることを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載の車両状態推定装置。
The one or more input values to the arithmetic unit include
Acceleration in the front-rear direction detected by the front-rear G sensor,
Lateral acceleration detected by the lateral G sensor, and
The vehicle state estimation device according to any one of claims 1 to 8, wherein the yaw rate detected by the yaw rate sensor is included.
車両の前後方向のバネ上速度、車両の横方向のバネ上速度、車両のバネ上鉛直速度、車両のロールレート、車両のピッチレート、車両のヨーレート、及び、車輪のバネ下鉛直速度を推定することを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載の車両状態推定装置。   Estimate the vehicle sprung speed in the longitudinal direction, the vehicle sprung speed in the lateral direction, the vehicle sprung vertical speed, the vehicle roll rate, the vehicle pitch rate, the vehicle yaw rate, and the wheel unsprung vertical speed. The vehicle state estimation device according to claim 1, wherein the vehicle state estimation device is a vehicle state estimation device. 車両のロール角、車両のピッチ角、車両のヨー角、各車輪のサスストローク変位、各車輪のバネ下鉛直変位、実舵角、実舵角速度、各車輪のスリップ比、各車輪のスリップ角、各車輪のタイヤ前後力、各車輪の横力、各車輪の接地荷重変動、各車輪のタイヤ有効半径、及び各車輪での路面変位の少なくとも何れかを推定することを特徴とする請求項10に記載の車両状態推定装置。   Vehicle roll angle, vehicle pitch angle, vehicle yaw angle, suspension stroke displacement of each wheel, unsprung vertical displacement of each wheel, actual rudder angle, actual rudder angular velocity, slip ratio of each wheel, slip angle of each wheel, The tire longitudinal force of each wheel, the lateral force of each wheel, the ground load variation of each wheel, the effective tire radius of each wheel, and the road surface displacement at each wheel are estimated. The vehicle state estimation device described. 前記出力値は、バネ上鉛直速度、ロールレート、及びピッチレートを含む請求項1から11の何れか1項に記載の車両状態推定装置。   The vehicle state estimation device according to any one of claims 1 to 11, wherein the output value includes a sprung vertical velocity, a roll rate, and a pitch rate. 前記入力値は、更に、制御量演算部の出力値を含み、
前記出力値は、更に、
車両の前後方向のバネ上速度、車両の横方向のバネ上速度、車両のヨーレート、車両のロール角、車両のピッチ角、車両のヨー角、各車輪のサスストローク変位、各車輪のバネ下鉛直変位、各車輪のバネ下鉛直速度、実舵角、実舵角速度の少なくとも何れかを含んでいる
ことを特徴とする請求項12に記載の車両状態推定装置。
The input value further includes an output value of a control amount calculation unit,
The output value is further
Vehicle sprung speed in longitudinal direction, vehicle sprung speed in lateral direction, vehicle yaw rate, vehicle roll angle, vehicle pitch angle, vehicle yaw angle, suspension stroke displacement of each wheel, unsprung vertical of each wheel The vehicle state estimation device according to claim 12, comprising at least one of displacement, unsprung vertical speed of each wheel, actual steering angle, and actual steering angular speed.
前記接地荷重変動算出部は、
車輪角速度、
バネ上前後速度の推定値、
ピッチレートの推定値、及び、
ヨーレートの推定値
を参照して、車輪の接地荷重変動を計算する
ことを特徴とする請求項1から13の何れか1項に記載の車両状態推定装置。
The contact load variation calculation unit
Wheel angular velocity,
An estimate of the sprung longitudinal velocity,
Estimated pitch rate, and
The vehicle state estimation device according to any one of claims 1 to 13, wherein a ground contact load fluctuation of a wheel is calculated with reference to an estimated value of a yaw rate.
車両状態を推定する車両状態推定部と、
規範車両モデルに関する演算を行う規範車両モデル演算部と、
前記車両状態推定部の出力値である推定出力から、前記規範車両モデル演算部の出力値である規範出力を減算する減算部と、
前記減算部による減算結果を積分する積分部と、
前記車両状態推定部の演算対象である推定状態量を増幅する第1の増幅部と、
前記積分部による積分結果を増幅する第2の増幅部と、
前記規範車両モデル演算部の演算対象である状態量を増幅する第3の増幅部と、
前記第1の増幅部による増幅結果、前記第2の増幅部による増幅結果、及び前記第3の増幅部による増幅結果を加算する加算部と
を備えており、
前記車両状態推定部は、
車両における車輪の接地荷重の変動分である車輪の接地荷重変動を算出する接地荷重変動算出部と、
1又は複数の入力値を参照して車輪有効半径を算出する車輪有効半径算出部と、
車両モデルを用いた演算を行う演算部と、
を備え、
前記接地荷重変動算出部は、
前記車輪有効半径算出部が算出した前記車輪有効半径を入力とし接地荷重を出力とするマップを参照して、前記車輪の接地荷重変動を算出し、
前記演算部は、前記接地荷重変動算出部が算出した車輪の接地荷重変動を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する
ことを特徴とする制御装置。
A vehicle state estimating unit for estimating a vehicle state;
A reference vehicle model calculation unit for performing calculations related to the reference vehicle model;
A subtracting unit that subtracts a normative output that is an output value of the normative vehicle model computing unit from an estimated output that is an output value of the vehicle state estimating unit;
An integration unit for integrating the subtraction result by the subtraction unit;
A first amplifying unit for amplifying an estimated state quantity that is a calculation target of the vehicle state estimating unit;
A second amplification unit for amplifying the integration result by the integration unit;
A third amplifying unit for amplifying a state quantity that is a calculation target of the reference vehicle model calculating unit;
An addition unit for adding the amplification result by the first amplification unit, the amplification result by the second amplification unit, and the amplification result by the third amplification unit;
The vehicle state estimation unit
A contact load variation calculation unit for calculating a wheel contact load variation which is a variation of a wheel contact load in a vehicle;
A wheel effective radius calculation unit that calculates a wheel effective radius with reference to one or more input values;
A calculation unit for performing a calculation using a vehicle model;
With
The contact load variation calculation unit
With reference to a map having the wheel effective radius calculated by the wheel effective radius calculation unit as an input and a ground load as an output, the contact load fluctuation of the wheel is calculated,
The calculation unit refers to one or a plurality of input values including the wheel load variation calculated by the ground load variation calculation unit, and calculates one or a plurality of output values by performing a calculation on a state quantity related to the vehicle state. A control device characterized by calculating.
サスペンションの減衰力を制御するサスペンション制御装置であって、
車両状態を推定する車両状態推定部を備え、
前記車両状態推定部は、
車両における車輪の接地荷重の変動分である車輪の接地荷重変動を算出する接地荷重変動算出部と、
1又は複数の入力値を参照して車輪有効半径を算出する車輪有効半径算出部と、
車両モデルを用いた演算を行う演算部と、
を備え、
前記接地荷重変動算出部は、
前記車輪有効半径算出部が算出した前記車輪有効半径を入力とし接地荷重を出力とするマップを参照して、前記車輪の接地荷重変動を算出し、
前記演算部は、前記接地荷重変動算出部が算出した車輪の接地荷重変動を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する
ことを特徴とするサスペンション制御装置。
A suspension control device for controlling the damping force of the suspension,
A vehicle state estimation unit for estimating the vehicle state;
The vehicle state estimation unit
A contact load variation calculation unit for calculating a wheel contact load variation which is a variation of a wheel contact load in a vehicle;
A wheel effective radius calculation unit that calculates a wheel effective radius with reference to one or more input values;
A calculation unit for performing a calculation using a vehicle model;
With
The contact load variation calculation unit
With reference to a map having the wheel effective radius calculated by the wheel effective radius calculation unit as an input and a ground load as an output, the contact load fluctuation of the wheel is calculated,
The calculation unit refers to one or a plurality of input values including the wheel load variation calculated by the ground load variation calculation unit, and calculates one or a plurality of output values by performing a calculation on a state quantity related to the vehicle state. A suspension control device characterized by calculating.
サスペンションと前記サスペンションの減衰力を制御するサスペンション制御部とを備えたサスペンション装置であって、
前記サスペンション制御部は、車両状態を推定する車両状態推定部を備え、
前記車両状態推定部は、
車両における車輪の接地荷重の変動分である車輪の接地荷重変動を算出する接地荷重変動算出部と、
1又は複数の入力値を参照して車輪有効半径を算出する車輪有効半径算出部と、
車両モデルを用いた演算を行う演算部と、
を備え、
前記接地荷重変動算出部は、
前記車輪有効半径算出部が算出した前記車輪有効半径を入力とし接地荷重を出力とするマップを参照して、前記車輪の接地荷重変動を算出し、
前記演算部は、前記接地荷重変動算出部が算出した車輪の接地荷重変動を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する
いることを特徴とするサスペンション装置。
A suspension device comprising a suspension and a suspension control unit for controlling a damping force of the suspension,
The suspension control unit includes a vehicle state estimation unit that estimates a vehicle state,
The vehicle state estimation unit
A contact load variation calculation unit for calculating a wheel contact load variation which is a variation of a wheel contact load in a vehicle;
A wheel effective radius calculation unit that calculates a wheel effective radius with reference to one or more input values;
A calculation unit for performing a calculation using a vehicle model;
With
The contact load variation calculation unit
With reference to a map having the wheel effective radius calculated by the wheel effective radius calculation unit as an input and a ground load as an output, the contact load fluctuation of the wheel is calculated,
The calculation unit refers to one or a plurality of input values including the wheel load variation calculated by the ground load variation calculation unit, and calculates one or a plurality of output values by performing a calculation on a state quantity related to the vehicle state. A suspension device characterized by calculating.
運転者が操舵操作する操舵部材に対して印加するアシストトルク又は反力トルクを制御するステアリング制御装置であって、
車両における車輪の接地荷重の変動分である車輪の接地荷重変動を算出する接地荷重変動算出部と、
1又は複数の入力値を参照して車輪有効半径を算出する車輪有効半径算出部と、
車両モデルを用いた演算を行う演算部と、
を備え、
前記接地荷重変動算出部は、
前記車輪有効半径算出部が算出した前記車輪有効半径を入力とし接地荷重を出力とするマップを参照して、前記車輪の接地荷重変動を算出し、
前記演算部は、前記接地荷重変動算出部が算出した車輪の接地荷重変動を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する
ことを特徴とするステアリング制御装置。
A steering control device that controls an assist torque or a reaction torque applied to a steering member that is steered by a driver,
A contact load variation calculation unit for calculating a wheel contact load variation which is a variation of a wheel contact load in a vehicle;
A wheel effective radius calculation unit that calculates a wheel effective radius with reference to one or more input values;
A calculation unit for performing a calculation using a vehicle model;
With
The contact load variation calculation unit
With reference to a map having the wheel effective radius calculated by the wheel effective radius calculation unit as an input and a ground load as an output, the contact load fluctuation of the wheel is calculated,
The calculation unit refers to one or a plurality of input values including the wheel load variation calculated by the ground load variation calculation unit, and calculates one or a plurality of output values by performing a calculation on a state quantity related to the vehicle state. A steering control device characterized by calculating.
運転者が操舵操作する操舵部材と、前記操舵部材に対して印加するアシストトルク又は反力トルクを制御するステアリング制御部とを備えたステアリング装置であって、
前記ステアリング制御部は、
車両における車輪の接地荷重の変動分である車輪の接地荷重変動を算出する接地荷重変動算出部と、
1又は複数の入力値を参照して車輪有効半径を算出する車輪有効半径算出部と、
車両モデルを用いた演算を行う演算部と、
を備え、
前記接地荷重変動算出部は、
前記車輪有効半径算出部が算出した前記車輪有効半径を入力とし接地荷重を出力とするマップを参照して、前記車輪の接地荷重変動を算出し、
前記演算部は、前記接地荷重変動算出部が算出した車輪の接地荷重変動を含む1又は複数の入力値を参照し、車両状態に関する状態量についての演算を行うことによって1又は複数の出力値を算出する
ことを特徴とするステアリング装置。
A steering device comprising: a steering member that is steered by a driver; and a steering control unit that controls assist torque or reaction torque applied to the steering member,
The steering control unit
A contact load variation calculation unit for calculating a wheel contact load variation which is a variation of a wheel contact load in a vehicle;
A wheel effective radius calculation unit that calculates a wheel effective radius with reference to one or more input values;
A calculation unit for performing a calculation using a vehicle model;
With
The contact load variation calculation unit
With reference to a map having the wheel effective radius calculated by the wheel effective radius calculation unit as an input and a ground load as an output, the contact load fluctuation of the wheel is calculated,
The calculation unit refers to one or a plurality of input values including the wheel load variation calculated by the ground load variation calculation unit, and calculates one or a plurality of output values by performing a calculation on a state quantity related to the vehicle state. A steering device characterized by calculating.
JP2018054785A 2018-03-22 2018-03-22 Vehicle state estimation device, controller, suspension controller, suspension device, steering controller, and steering device Pending JP2019166904A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018054785A JP2019166904A (en) 2018-03-22 2018-03-22 Vehicle state estimation device, controller, suspension controller, suspension device, steering controller, and steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018054785A JP2019166904A (en) 2018-03-22 2018-03-22 Vehicle state estimation device, controller, suspension controller, suspension device, steering controller, and steering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019166904A true JP2019166904A (en) 2019-10-03

Family

ID=68107880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018054785A Pending JP2019166904A (en) 2018-03-22 2018-03-22 Vehicle state estimation device, controller, suspension controller, suspension device, steering controller, and steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019166904A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022003987A1 (en) * 2020-06-29 2022-01-06 日立Astemo株式会社 Ground contact load estimation device, vehicle control device, and ground contact load estimation method
CN116331225A (en) * 2023-05-31 2023-06-27 小米汽车科技有限公司 Vehicle driving state determining method and device, vehicle and storage medium

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022003987A1 (en) * 2020-06-29 2022-01-06 日立Astemo株式会社 Ground contact load estimation device, vehicle control device, and ground contact load estimation method
CN116331225A (en) * 2023-05-31 2023-06-27 小米汽车科技有限公司 Vehicle driving state determining method and device, vehicle and storage medium
CN116331225B (en) * 2023-05-31 2023-08-15 小米汽车科技有限公司 Vehicle driving state determining method and device, vehicle and storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6286091B1 (en) Vehicle state estimation device, control device, suspension control device, and suspension device.
US6684140B2 (en) System for sensing vehicle global and relative attitudes using suspension height sensors
US6556908B1 (en) Attitude sensing system for an automotive vehicle relative to the road
US8649938B2 (en) System, program product, and method for dynamic control of vehicle
JP6360246B1 (en) Vehicle state estimation device, control device, suspension control device, suspension device, steering control device, and steering device
CN110312655B (en) Control device and control device
CN111615480B (en) Vehicle, vehicle motion state estimation device, and vehicle motion state estimation method
JP6285592B1 (en) Road surface determination device, suspension control device, and suspension device
JP6359163B1 (en) Suspension control device and suspension device
WO2020003550A1 (en) Steering control device and steering device
US11548344B2 (en) Suspension control device and suspension device
JP6285591B1 (en) Suspension control device and suspension device
US20220161781A1 (en) State quantity calculation device, control device, and vehicle
CN116061934A (en) Architecture for managing chassis and driveline actuators and model-based predictive control method
JP2019166904A (en) Vehicle state estimation device, controller, suspension controller, suspension device, steering controller, and steering device
WO2018173303A1 (en) Control device and suspension device
US20220314729A1 (en) Suspension control device and suspension device
JP6553256B1 (en) Steering control device and steering device
JP7450469B2 (en) Damper control device and damper device
JP2022007679A (en) State quantity estimation device and damper control device
JP2022022606A (en) State amount estimation device and suspension control device
JP2020001692A (en) Rack shaft force estimation device