JP2021088349A - Wheel diameter correction device, correction system and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪径補正装置、補正システム、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a wheel diameter correction device, a correction system, and a program.
車両制御において、車輪径を補正し、車速を精度よく求めるための技術が必要となる。 In vehicle control, a technique for correcting the wheel diameter and accurately obtaining the vehicle speed is required.
例えば、左右の車輪速度差を直進走行及び定常旋回走行に依存せずに、車輪径を補正する技術がある(特許文献1参照)。 For example, there is a technique for correcting the wheel diameter without depending on the difference between the left and right wheel speeds for straight running and steady turning running (see Patent Document 1).
従来の技術では、実速度比を算出し、この値からあらかじめ用意した速度比マップを参考に旋回半径を求め、平均している。平均旋回半径から前輪左右と後輪左右との速度比を求め、速度比からそれぞれのタイヤの補正係数を求めている。 In the conventional technique, the actual speed ratio is calculated, and the turning radius is obtained from this value with reference to the speed ratio map prepared in advance and averaged. The speed ratio between the left and right front wheels and the left and right rear wheels is obtained from the average turning radius, and the correction coefficient for each tire is obtained from the speed ratio.
しかし、実速度比から旋回半径を求める際に、速度比に対応した旋回半径を求める速度比マップを事前に作成する必要がある。速度比マップは、大きさ等の様々な構造が異なる車両ごとに用意する必要がある、という制約がある。そのため、汎用的な車両制御への活用が難しいという課題があった。 However, when obtaining the turning radius from the actual speed ratio, it is necessary to create a speed ratio map for obtaining the turning radius corresponding to the speed ratio in advance. There is a restriction that the speed ratio map needs to be prepared for each vehicle having various structures such as size. Therefore, there is a problem that it is difficult to utilize it for general-purpose vehicle control.
本発明は、上記事情を鑑みて成されたものであり、汎用的な手法により、車両の車輪径を精度よく補正できる車輪径補正装置、補正システム、及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a wheel diameter correction device, a correction system, and a program capable of accurately correcting the wheel diameter of a vehicle by a general-purpose method.
上記目的を達成するために、本発明に係る車輪径補正装置は、車両の左右の車輪速センサによって得られる左右の車輪角速度と、前記車両に取り付けたヨーレートセンサによって得られる、前記車両の旋回時における車体角速度とのデータを用いて、前記車輪角速度と、前記車体角速度と、車輪径とに関する連立方程式に基づいて、前記車両の車輪径を推定する車輪径計算部、を含んで構成されている。 In order to achieve the above object, the wheel diameter correction device according to the present invention has the left and right wheel angle speeds obtained by the left and right wheel speed sensors of the vehicle and the yaw rate sensor attached to the vehicle when the vehicle is turning. It is configured to include a wheel diameter calculation unit that estimates the wheel diameter of the vehicle based on the simultaneous equations relating to the wheel angle speed, the vehicle body angle speed, and the wheel diameter using the data of the vehicle body angle speed in the above. ..
本発明に係るプログラムは、車両の左右の車輪速センサによって得られる左右の車輪角速度と、前記車両に取り付けたヨーレートセンサによって得られる、前記車両の旋回時における車体角速度とのデータを用いて、前記車輪角速度と、前記車体角速度と、車輪径とに関する連立方程式に基づいて、前記車両の車輪径を推定する、ことを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。 The program according to the present invention uses the data of the left and right wheel angular speeds obtained by the left and right wheel speed sensors of the vehicle and the vehicle body angular speeds when the vehicle is turning, which are obtained by the yaw rate sensor attached to the vehicle. The program is characterized in that a computer is made to execute a process including estimating the wheel diameter of the vehicle based on a simultaneous equation regarding the wheel angle speed, the vehicle body angle speed, and the wheel diameter.
本発明の車輪径補正装置、補正システム、及びプログラムによれば、汎用的な手法により、車両の車輪径を精度よく補正することができる。 According to the wheel diameter correction device, the correction system, and the program of the present invention, the wheel diameter of the vehicle can be corrected with high accuracy by a general-purpose method.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明の各実施形態(以下、各実施形態に共通する点について本実施形態と記載する)の構成について説明する前に、まず、本実施形態の手法に係る概要及び原理について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Before explaining the configuration of each embodiment of the present invention (hereinafter, the points common to each embodiment are referred to as the present embodiment), first, the outline and the principle of the method of the present embodiment will be described.
本実施形態の概要を説明する。本実施形態では、走行中(主に旋回中)の左右の車輪速センサとヨーレートセンサとの値を用いて、予め用意が必要となる速度比マップを使わずに、車輪速を求めるために必要な車輪径をオンラインで推定することを可能とする。なお、以下において、車輪速センサ及びヨーレートセンサの両方を表す場合には単にセンサと表記する。 The outline of this embodiment will be described. In this embodiment, it is necessary to obtain the wheel speed by using the values of the left and right wheel speed sensors and the yaw rate sensor during running (mainly turning) without using the speed ratio map that needs to be prepared in advance. It is possible to estimate the wheel diameter online. In the following, when both the wheel speed sensor and the yaw rate sensor are represented, they are simply referred to as sensors.
ヨーレート(以下、車体角速度とも表す)は、車体が旋回する際に左右の車輪速度の差と車輪間距離(以下、トレッドとも表す)から求められる。また、車両に取り付けたセンサからの取得も可能である。車輪速度は車輪角速度と車輪径とから求めることができる。車輪角速度は左右の各輪の車輪速センサから取得できる。これらの関係をまとめることによりヨーレートと、左右の車輪角速度のそれぞれと、左右の車輪径のそれぞれと、そしてトレッドとの6つを変数とした関係式が求められる。関係式については後述する。 The yaw rate (hereinafter, also referred to as vehicle body angular velocity) is obtained from the difference between the left and right wheel speeds and the distance between the wheels (hereinafter, also referred to as tread) when the vehicle body turns. It can also be obtained from a sensor attached to the vehicle. The wheel speed can be obtained from the wheel angular velocity and the wheel diameter. The wheel angular velocity can be obtained from the wheel speed sensors of each of the left and right wheels. By summarizing these relationships, a relational expression can be obtained with six variables: yaw rate, left and right wheel angular velocities, left and right wheel diameters, and tread. The relational expression will be described later.
関係式においては既知の値と、未知の値とが次のように定められる。車両に取り付けたセンサによってヨーレートと左右の車輪角速度が既知な値となる。また、車両のカタログ値によってトレッドが既知な値となる。そのため、左右の車輪径2つが未知の値となる関係式となる。これよりヨーレートセンサと車輪速センサとの出力の値が異なる2回分を少なくとも計測すれば、左右の車輪径が推定できる。 In the relational expression, the known value and the unknown value are defined as follows. The yaw rate and the left and right wheel angular velocities are known values by the sensor attached to the vehicle. In addition, the tread becomes a known value depending on the catalog value of the vehicle. Therefore, the relational expression is such that the two left and right wheel diameters have unknown values. From this, the left and right wheel diameters can be estimated by measuring at least two times when the output values of the yaw rate sensor and the wheel speed sensor are different.
以上が本実施形態の概要である。次に上述した関係式の原理について説明する。 The above is the outline of the present embodiment. Next, the principle of the above-mentioned relational expression will be described.
図1は、対向二輪走行の旋回時における各値の関係を示す図である。図2は、低速での四輪走行の旋回時における各値の関係を示す図である。対向二輪モデル(図1)及び低速時の四輪モデル(図2)で旋回する場合、左右の車輪速度Vr、Vlが異なる。四輪モデルでは後輪の車輪速度が異なる。旋回時にヨーレートωcが発生する。トレッドをWとするとヨーレートを求める方程式は式(1)のようになる。
・・・(1)
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between each value when the two-wheeled vehicle travels on the opposite side during turning. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between each value when the four-wheeled vehicle travels at a low speed and turns. When turning with the oncoming two-wheel model (Fig. 1) and the four-wheel model at low speed (Fig. 2), the left and right wheel speeds V r and V l are different. The four-wheel model has different rear wheel speeds. Yaw rate ω c is generated when turning. Assuming that the tread is W, the equation for obtaining the yaw rate is as shown in Eq. (1).
... (1)
また左右の車輪速度は、それぞれの車輪角速度をωr、ωl、車輪径をd+Δd、d−Δdとしたとき式(2)のように表すことができる。
・・・(2)
Further, the left and right wheel speeds can be expressed as equation (2) when the respective wheel angular velocities are ω r and ω l and the wheel diameters are d + Δd and d−Δd.
... (2)
ヨーレートセンサと車輪速センサとによりωcとωr及びωlとが既知な情報であるとすると、式(1)、式(2)を用いて以下、式(3−1)、式(3−2)の関係が得られる。
・・・(3−1)
式(3−1)について、A=ωr−ωl、B=ωr+ωlとおくと式(3−2)となる。
・・・(3−2)
Assuming that ω c , ω r, and ω l are known information by the yaw rate sensor and the wheel speed sensor, the following equations (3-1) and (3) are used using the equations (1) and (2). The relationship of -2) can be obtained.
... (3-1)
For equation (3-1), if A = ω r −ω l and B = ω r + ω l , then equation (3-2) is obtained.
... (3-2)
式(3−2)より、ヨーレートの異なる旋回を二度行うことで、式(4)に示す連立方程式となる。
・・・(4)
From equation (3-2), by performing two turns with different yaw rates, the simultaneous equations shown in equation (4) are obtained.
... (4)
この式(4)の連立方程式を解くことにより、式(5)に示す左右の車輪径が求められる。
・・・(5)
By solving the simultaneous equations of the equation (4), the left and right wheel diameters shown in the equation (5) can be obtained.
... (5)
以上が関係式の原理の説明である。以上の原理を踏まえて、以下に実施形態の構成及び作用について説明する。
<第1実施形態の構成及び作用>
図3は、第1実施形態の補正システムの構成を示すブロック図である。図3の補正システム100は、車両への搭載を想定しており、センサ及びECU(Electronic Control Unit)等を一体とした構成とし、これらと連携するように車輪径補正装置が搭載されている。補正システム100は、車輪速センサ102と、ヨーレートセンサ104と、旋回判定部106と、車輪径記憶部108と、車輪径補正装置110と、ECU120とを含んで構成されている。ECU120は制御装置の一例である。ECU120は、演算部122と、駆動制御部124とを含む。
The above is the explanation of the principle of the relational expression. Based on the above principle, the configuration and operation of the embodiment will be described below.
<Structure and operation of the first embodiment>
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the correction system of the first embodiment. The
図4は、車輪径補正装置110の処理的な構成を示すブロック図である。図4に示すように、車輪径補正装置110は、入力部112と、車輪径計算部114と、出力部116を含んで構成されている。
FIG. 4 is a block diagram showing a processing configuration of the wheel
図5は、車輪径補正装置110のハードウェア構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a hardware configuration of the wheel
図5に示すように、車輪径補正装置110は、CPU(Central Processing Unit)11、ROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13、ストレージ14、入力部15、表示部16及び通信インタフェース(I/F)17を有する。各構成は、バス19を介して相互に通信可能に接続されている。
As shown in FIG. 5, the wheel
CPU11は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、CPU11は、ROM12又はストレージ14からプログラムを読み出し、RAM13を作業領域としてプログラムを実行する。CPU11は、ROM12又はストレージ14に記憶されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。本実施形態では、ROM12又はストレージ14には、車輪径補正プログラムが格納されている。
The CPU 11 is a central arithmetic processing unit that executes various programs and controls each part. That is, the CPU 11 reads the program from the
ROM12は、各種プログラム及び各種データを格納する。RAM13は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ14は、HDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)等の記憶装置により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。
The
入力部15は、マウス等のポインティングデバイス、及びキーボードを含み、各種の入力を行うために使用される。 The input unit 15 includes a pointing device such as a mouse and a keyboard, and is used for performing various inputs.
表示部16は、例えば、液晶ディスプレイであり、各種の情報を表示する。表示部16は、タッチパネル方式を採用して、入力部15として機能してもよい。 The display unit 16 is, for example, a liquid crystal display and displays various types of information. The display unit 16 may adopt a touch panel method and function as an input unit 15.
通信インタフェース17は、端末等の他の機器と通信するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット(登録商標)、FDDI、Wi−Fi(登録商標)等の規格が用いられる。なお、旋回判定部106及び第2実施形態において後述する防止判定部210ついては、車輪径補正装置110と同様のハードウェア構成又はマイクロコントローラにより実現すればよい。
The
次に、車輪径補正装置110の各機能構成について説明する。各機能構成は、CPU11がROM12又はストレージ14に記憶された車輪径補正プログラムを読み出し、RAM13に展開して実行することにより実現される。
Next, each functional configuration of the wheel
入力部112は、左右の車輪速センサ102によって得られる左右の車輪角速度と、ヨーレートセンサ104によって得られる車体角速度のうち、旋回判定部106により旋回時と判定された車体角速度とのデータを受け付ける。入力部112で、旋回時の車体角速度のデータを少なくとも2回受け付け、以下の車輪径計算部114の処理を行う。
The
車輪径計算部114は、車輪角速度と、車体角速度と、車輪径とに関する上記式(4)の連立方程式を解いて、式(5)に示したd及びΔdから、車両の車輪径を推定する。車輪径計算部114は、旋回時の少なくとも2回分のデータを用いて、それぞれのデータの各々について、車輪速センサから得た左右の車輪角速度の和及び差と、旋回時の車体角速度とに関する関係式(上記式(3−1))を計算した計算結果2Wωcを得る。そして、車輪径計算部114は、2回取得したデータの各々の計算結果の差を用いて式(5)に示したように連立方程式(上記式(4))を解き、車両の左右の車輪径を推定する。上記原理において説明したように、右と左の車輪径は、それぞれd+Δd、d−Δdとして求まる。
The wheel
出力部116は、推定した車両の左右の車輪径を車輪径記憶部108に格納する。以上の車輪径補正装置110による処理は繰り返し行ってもよい。
The
次に、補正システムの他の処理について説明する。 Next, other processing of the correction system will be described.
ECU120の演算部122は、車輪径記憶部108に格納された車両の車輪径と、左右の車輪角速度とに基づいて車両の車速を補正する。車輪径補正装置110による車輪径補正処理を複数回行い、複数回推定した車輪径が得られている場合には、推定した平均の車輪径を用いる。車速は、車速=車輪角速度×車輪径により求まる。ECU120は、補正した車速に応じて、駆動制御部124による駆動制御を行う。
The
旋回判定部106は、車輪径記憶部108に格納された車両の車輪径からヨーレート閾値を推定し、ヨーレート閾値を用いて旋回時の旋回判定を行い、旋回判定の結果を車輪径補正装置110に出力する。ヨーレート閾値の推定では、上記式(2)で車両の車輪径が当てはめられ、上記式(1)のVr、Vlが計算できる。これにより求まる式(1)により求まるヨーレートωcの値に基づいて、ヨーレート閾値を定めるように設定しておけばよい。車輪径補正装置110による処理を繰り返す場合には、ヨーレート閾値は、ヨーレートωcの値の移動平均等を用いて補正するように設定してもよい。なお、初期状態では、ヨーレート閾値は初期値を定めておけばよい。
The turning
次に、本発明の第1実施形態に係る補正システム100の作用について説明する。以下は、四輪走行の場合を例に説明する。
Next, the operation of the
図6は、第1実施形態の補正システム100による補正処理の流れを示すシーケンスである。車輪径補正装置110では、CPU11がROM12又はストレージ14から車輪径補正プログラムを読み出して、RAM13に展開して実行することにより、車輪径補正処理が行なわれる。なお、補正システム100による本シーケンスの補正処理は繰り返し行われる。
FIG. 6 is a sequence showing the flow of correction processing by the
ステップS100において、車輪速センサ102で車両の左右の車輪角速度を取得し、ヨーレートセンサ104で車体角速度を取得する。車輪角速度は、旋回判定部106、車輪径補正装置110、及びECU120に出力する。車体角速度は、旋回判定部106に出力する。当該処理は、繰り返し行われる。
In step S100, the
ステップS102において、旋回判定部106は、低速、かつ、旋回中であるか否かを判定する。条件を満たす場合、すなわち、低速、かつ、旋回していると判定した場合には、旋回時における車体角速度を、車輪径補正装置110に出力する。条件を満たさない場合には何も出力せずに処理を繰り返す。本ステップの処理は、車体角速度を受け付ける度に繰り返し行う。低速の判定は、予め車輪角速度又は車体角速度について車両の低速の閾値を定めておけばよい。旋回中の判定は、ステップS100で取得した車体角速度の変化の度合いがヨーレート閾値以上であるか否かに基づいて行えばよい。また、旋回時である、旋回時でないはフラグにより管理すればよい。また、本ケースでは、四輪走行の場合であるため、低速を条件としたが、二輪走行の場合については、低速を条件に含めなくてもよい。なお、低速の判定は車輪径補正装置110で行ってもよい。
In step S102, the turning
ステップS104において、車輪径補正装置110の入力部112は、左右の車輪速センサ102によって得られる左右の車輪角速度と、旋回判定部106により旋回時と判定された車体角速度とのデータを受け付ける。
In step S104, the
ステップS106において、車輪径計算部114は、ステップS104で受け付けたデータについて、車輪速センサ102から得た左右の車輪角速度の和及び差と、旋回時の車体角速度とに関する関係式を計算した計算結果を得る。
In step S106, the wheel
ステップS108において、ステップS106で2回分以上のデータについて計算したか否かを判定し、計算している場合にはステップS110へ移行し、計算していない場合にはステップS104に戻って処理を繰り返す。 In step S108, it is determined in step S106 whether or not the data for two or more times has been calculated. If the data has been calculated, the process proceeds to step S110. If not, the process returns to step S104 and repeats the process. ..
ステップS110において、車輪径計算部114は、2回取得したデータの各々の計算結果の差を用いて式(5)に示したように連立方程式(上記式(4))を解き、車両の左右の車輪径を推定する。右と左の車輪径は、それぞれd+Δd、d−Δdとして求まる。
In step S110, the wheel
ステップS112において、出力部116は、推定した車両の左右の車輪径を車輪径記憶部108に格納する。
In step S112, the
ステップS114において、ECU120の演算部122は、車輪径補正装置110で推定した平均の車輪径と、左右の車輪角速度とに基づいて車両の車速を補正する。
In step S114, the
ステップS116において、旋回判定部106は、車輪径記憶部108に格納された車両の車輪径からヨーレート閾値を推定する。本シーケンスを繰り返す場合に、本ステップで推定したヨーレート閾値をステップS102の処理のヨーレート閾値に反映する。以上の本シーケンスの処理は、適宜、車輪径を補正するために繰り返し行う。変形、摩耗等により車輪径は変化するためである。
In step S116, the turning
以上説明したように、本発明の第1実施形態に係る補正システムによれば、汎用的な手法により、車両の車輪径を精度よく補正できる。 As described above, according to the correction system according to the first embodiment of the present invention, the wheel diameter of the vehicle can be corrected with high accuracy by a general-purpose method.
<第2実施形態の構成及び作用>
次に第2実施形態について説明する。第2実施形態では、悪環境等でのスリップが発生した場合を想定し、スリップが生じた場合に、誤った推定結果を用いた車輪径の推定、及び車速の補正をしないように防止判定を行う。
<Structure and operation of the second embodiment>
Next, the second embodiment will be described. In the second embodiment, assuming a case where slip occurs in a bad environment or the like, when slip occurs, the wheel diameter is estimated using an erroneous estimation result, and the prevention determination is made so as not to correct the vehicle speed. Do.
ここで従来技術における防止判定の課題について説明する。従来技術では、前輪(左右)の平均車輪速度と後輪(左右)の平均車輪速度をそれぞれ求め、その差分値を閾値と比較することでスリップを判定する手法がある。また、各車輪の車輪速センサから車輪の加速度(車輪速度の微分値)を算出し、加速度が所定の閾値を超えたときにスリップと判定する手法もある。もっとも、スリップの検出について、特定の条件下では判定が難しいという課題がある。例えば、平均車輪速度を用いた手法でスリップを判定する場合、左側の前後輪もしくは右側の前後輪どちらかがスリップしても、算出される車輪速度の平均値しか参照できないため、適切な判定ができないという課題がある。また、加速度を用いた手法でスリップを判定する場合、路面μの値が変化したところでは判定ができるが、スリップした状態が続く場合には加速度の変化を捉えることができないため判定ができないという課題がある。そのため、平均車輪速度を用いた手法では、左右の車輪の状況によっては、適切な防止判定ができない場合がある。加速度を用いた手法では、スリップが一定時間継続し、加速度が一定となってしまった場合等、状況によっては、適切な防止判定ができない場合がある。このように、平均車輪速度又は加速度といった一意の情報を用いた防止判定には課題がある。一方、本発明の第2実施形態の手法では車輪速センサ及びヨーレートセンサの情報を組み合わせて防止判定を行うため、上記に挙げた状況に対してもロバストに適切な防止判定が行えるという利点がある。 Here, the problem of prevention determination in the prior art will be described. In the prior art, there is a method of determining slip by obtaining the average wheel speed of the front wheels (left and right) and the average wheel speed of the rear wheels (left and right), respectively, and comparing the difference value with the threshold value. There is also a method of calculating the wheel acceleration (differential value of the wheel speed) from the wheel speed sensor of each wheel and determining slip when the acceleration exceeds a predetermined threshold value. However, there is a problem that it is difficult to determine slip detection under specific conditions. For example, when the slip is judged by the method using the average wheel speed, even if either the front and rear wheels on the left side or the front and rear wheels on the right side slip, only the calculated average value of the wheel speed can be referred to, so an appropriate judgment can be made. There is a problem that it cannot be done. In addition, when the slip is judged by the method using acceleration, the judgment can be made where the value of the road surface μ changes, but if the slipped state continues, the change in acceleration cannot be grasped, so that the judgment cannot be made. There is. Therefore, in the method using the average wheel speed, an appropriate prevention determination may not be possible depending on the conditions of the left and right wheels. In the method using acceleration, it may not be possible to make an appropriate prevention judgment depending on the situation, such as when slipping continues for a certain period of time and the acceleration becomes constant. As described above, there is a problem in the prevention determination using unique information such as the average wheel speed or the acceleration. On the other hand, in the method of the second embodiment of the present invention, since the prevention determination is performed by combining the information of the wheel speed sensor and the yaw rate sensor, there is an advantage that an appropriate prevention determination can be robustly performed even in the above-mentioned situations. ..
図7は、第2実施形態の補正システム200の構成図である。図7に示すように、車輪速センサ102及びヨーレートセンサ104のセンサ出力を、防止判定部210を設けて判定を行った上で、車輪径補正装置110の処理に進むようにする。なお、車輪径補正装置110は計算した車輪径d及びΔdを車輪径記憶部108に記憶しておく。
FIG. 7 is a configuration diagram of the
防止判定部210は、予め車輪径記憶部108に記憶された車輪径、車輪速センサにより得られる左右の車輪角速度と、ヨーレートセンサ104により得られる車体角速度とに基づいて、運転状況を示す所定の値αを求める。防止判定部210は、予めヨーレートセンサ104について定めた判定閾値βと所定の値αとを比較して、車輪径の推定をするか否かを判定する。
The
防止判定部210では、所定の値αを以下式(6)により求め、所定の値αが判定閾値βより大きいか否かを判定する。
・・・(6)
所定の値αの計算では、走行開始時、つまり補正ができていない状態の車輪径には、初期値d=定数(タイヤの直径)、Δd=0を設定する。所定の値αを求めるための変数としては、車輪径に対応するd及びΔd、ヨーレートセンサ104のヨーレートωc、車輪速センサ102の車輪角速度ωr及びωl、並びにトレッドWを用いる。車輪径に対応するd及びΔdは、αの計算の際に最新の値を車輪径記憶部108から取得する。判定閾値βはヨーレートセンサ104の性能に応じて定めればよい。
The
... (6)
In the calculation of the predetermined value α, the initial value d = constant (tire diameter) and Δd = 0 are set for the wheel diameter at the start of traveling, that is, in the state where the correction has not been performed. As variables for obtaining a predetermined value α, d and Δd corresponding to the wheel diameter, the yaw rate ω c of the
補正システム200では、車輪速センサ102によって左右の車輪角速度を監視しており、ヨーレートが発生した際、これらの値の差に注目し、式(1)によってヨーレートを算出することができる。しかしタイヤ滑りなどの悪環境の影響を受けアンダーステア・オーバーステアとなった場合、又はヨーレートセンサ104から異常値が入力された場合等の状況では車輪径を誤って推定してしまう可能性がある。上記のことが起こり得る状況の場合、既知の車輪径と左右の車輪角速度ωr及びωlから求まるヨーレート(第2項)と、ヨーレートセンサ104によって求まる値ωc(第1項)を比較すると、その差が大きくなると想定される。そのため判定閾値βをヨーレートセンサ104の性能に合わせて幅を持たせるように定める。予め求まっている車輪径d及びΔdと、左右の車輪角速度ωr及びωlと、ヨーレートセンサの値ωcにより、式(6)に従って所定の値αが求まる。所定の値αの大きさを判定閾値βと比較することによってタイヤが滑りなどの悪環境の影響を受けてスリップしているか否かを判定でき、スリップしていると判定された場合はその旋回での車輪径推定は行わないことで誤った車輪速補正を防ぐことができる。
In the
図8は、第2実施形態の補正システム200による補正処理の流れを示すシーケンスである。第2実施形態では、ステップS100による車輪速センサ102及びヨーレートセンサ104のセンサデータを、旋回判定部106及び車輪径補正装置110に出力する前に、防止判定部210の判定を行い、判定結果に応じて出力するか否かを制御する。このように補正システム200では、センサ出力を防止判定部210によって制御することにより、誤推定を防止した上で車輪径補正装置110が車輪径の推定をするかを制御できる。なお、第1実施形態と同様に出力し、防止判定部210からの信号に応じて車輪径補正装置110側で処理するか否かを制御してもよい。
FIG. 8 is a sequence showing the flow of correction processing by the
ステップS200において、防止判定部210は、上記(6)式に従って、所定の値αを計算する。所定の値αを求めるための変数としては、車輪径に対応するd及びΔd、イーレートセンサ104のヨーレートωc、車輪速センサ102の車輪角速度ωr及びωl、並びにトレッドWを用いる。車輪径に対応するd及びΔdは、αの計算の際に最新の値を車輪径記憶部108から取得する。
In step S200, the
ステップS202において、防止判定部210は、所定の値α>判定閾値βであるか否かを判定する。α>βでない場合には、スリップが生じていないとしてステップS204へ移行し、α>βである場合にはスリップが生じているとしてステップS206へ移行する。
In step S202, the
ステップS204において、防止判定部210は、センサデータ(車輪角速度、及び車体角速度)を旋回判定部106及び車輪径補正装置110に出力する。
In step S204, the
ステップS206において、防止判定部210は、センサデータを出力せずに処理を終了する。
In step S206, the
なお、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、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、上述した第1実施形態では、2回取得したデータの各々の計算結果の差を用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、3回以上データを取得し、1回目のデータの計算結果と、3回目以降の任意のデータの計算結果との差を用いて連立方程式を解き、1回目及び2回目のデータの計算結果の差の場合と比較して車輪径の推定を行うようにしてもよい。このように差を求める対象のデータを任意のデータとしてもよい。これにより推定誤差の低減が見込める。 For example, in the above-described first embodiment, the case where the difference between the calculation results of the data acquired twice has been used as an example has been described, but the present invention is not limited to this. For example, data is acquired three times or more, and the simultaneous equation is solved using the difference between the calculation result of the first data and the calculation result of arbitrary data after the third time, and the calculation result of the first and second data is used. The wheel diameter may be estimated in comparison with the case of the difference between the two. The data for which the difference is to be obtained may be arbitrary data. This is expected to reduce the estimation error.
100、200 補正システム
102 車輪速センサ
104 ヨーレートセンサ
106 旋回判定部
108 車輪径記憶部
110 車輪径補正装置
112 入力部
114 車輪径計算部
116 出力部
122 演算部
124 駆動制御部
210 防止判定部
100, 200
Claims (6)
を含む車輪径補正装置。 The wheel angle speed and the vehicle body angle speed are used by using the data of the left and right wheel angle speeds obtained by the left and right wheel speed sensors of the vehicle and the vehicle body angle speed when the vehicle is turning, which is obtained by the yaw rate sensor attached to the vehicle. And the wheel diameter calculation unit that estimates the wheel diameter of the vehicle based on the simultaneous equations with respect to the wheel diameter.
Wheel diameter correction device including.
前記車輪径計算部は、
前記データの各々について、前記車輪速センサから得た前記左右の車輪角速度の和及び差と、前記車体角速度とに関する関係式を計算した計算結果を得て、
複数回取得した前記データの各々の前記計算結果の差を用いて前記連立方程式を解き、前記車両の左右の車輪径を推定する請求項1に記載の車輪径補正装置。 The data at the time of the turning is acquired a plurality of times, and the data is acquired.
The wheel diameter calculation unit
For each of the above data, the calculation result of calculating the relational expression regarding the sum and difference of the left and right wheel angular velocities obtained from the wheel speed sensor and the vehicle body angular velocity was obtained.
The wheel diameter correction device according to claim 1, wherein the simultaneous equations are solved by using the difference between the calculation results of the data acquired a plurality of times to estimate the left and right wheel diameters of the vehicle.
前記車輪径補正装置の前記車輪径計算部は、左右の車輪径の平均の車輪径を推定し、
前記制御装置の前記演算部は、推定した前記平均の車輪径と、前記左右の車輪角速度とに基づいて前記車両の車速を補正する、補正システム。 A correction system including the wheel diameter correction device according to claim 1 or 2, and a control device including a calculation unit.
The wheel diameter calculation unit of the wheel diameter correction device estimates the average wheel diameter of the left and right wheel diameters, and determines the average wheel diameter.
The calculation unit of the control device is a correction system that corrects the vehicle speed of the vehicle based on the estimated average wheel diameter and the left and right wheel angular velocities.
前記旋回判定部は、推定した前記車両の車輪径からヨーレート閾値を推定し、前記ヨーレート閾値を用いて前記旋回時の旋回判定を行う請求項3に記載の補正システム。 Including the turning judgment unit
The correction system according to claim 3, wherein the turning determination unit estimates a yaw rate threshold value from the estimated wheel diameter of the vehicle, and makes a turning determination at the time of turning using the yaw rate threshold value.
前記防止判定部は、予め記憶された前記左右の車輪径と、前記車輪速センサにより得られる前記左右の車輪角速度と、前記ヨーレートセンサにより得られる前記車体角速度とに基づいて、運転状況を示す所定の値を求め、予め前記ヨーレートセンサについて定めた判定閾値と前記所定の値とを比較して、前記車輪径の推定をするか否かを判定する請求項3又は請求項4に記載の補正システム。 Including the prevention judgment part
The prevention determination unit indicates a predetermined operating state based on the left and right wheel diameters stored in advance, the left and right wheel angular velocities obtained by the wheel speed sensor, and the vehicle body angular velocity obtained by the yaw rate sensor. The correction system according to claim 3 or 4, wherein the value of the wheel diameter is obtained, and the determination threshold value determined in advance for the yaw rate sensor is compared with the predetermined value to determine whether or not to estimate the wheel diameter. ..
ことを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 Using the data of the left and right wheel angular velocities obtained by the left and right wheel speed sensors and the vehicle body angular velocity obtained by the yaw rate sensor attached to the vehicle when the vehicle is turning, the wheel angular velocity, the vehicle body angular velocity, and the wheels Estimate the wheel diameter of the vehicle based on the simultaneous equations with respect to the diameter.
A program characterized by having a computer execute a process including the above.
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WO2024038708A1 (en) * | 2022-08-16 | 2024-02-22 | 三菱自動車工業株式会社 | Vehicle control device and vehicle control method |
-
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