JP2611420B2 - 車両状態観測器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両の操舵制御に用いる車両状態観測器に関
する。

［従来の技術］ 従来より、車両の操縦性及び安定性を常に所定の状態
に維持するために前輪又は後輪の補助的な操舵が行われ
ている。この補助的な操舵の制御においては、車両の旋
回に起因して変化する車両状態量、例えば横加速度、ヨ
ーレイト等の情報が用いられている。このような従来技
術としては、例えば特開昭60−92976に開示されたもの
がある。

前記の補助的な操舵を制御する操舵制御装置は、車両
状態観測器及び操舵制御信号出力手段を含んで構成され
ている。すなわち、車両状態観測器は車両の旋回に起因
して変化する車両状態量、例えば横加速度、ヨーレイト
等を検出する車両状態量検出手段を含み、該手段により
検出された車両状態量の情報は操舵制御信号出力手段に
出力される。次に、操舵制御信号出力手段は、検出され
た車両状態量の情報を用いて車両の操舵性及び安定性を
示す数値、すなわちスタビリティファクターの演算を行
い、該ファクターを目標値と比較して、前輪又は後輪の
補助的な操舵量を決定する。そして、決定された補助的
な操舵量に応じた制御信号を、前記補助的な操舵を行う
操舵機構に出力する。

このような車両状態観測器を含む構成の操舵制御装置
によれば、車両の旋回時にも、車両の操舵性及び安定性
を所定の状態に維持することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この従来技術においては、環境変化又
は経時変化による車両状態観測器の出力にずれが生ずる
という問題点があった。すなわち、環境変化又は経時変
化により、車両状態量が零であるときの車両状態検出手
段の出力である車両状態量検出手段の零値が変化したと
きには、車両状態観測器は該変化した零値を基準として
車両状態量情報を出力するため、該車両状態量情報には
車両状態量検出手段の零値変化によるずれが含まれる。

この発明は、前記の問題点を解決するためになされた
ものであり、環境変化又は経時変化により車両状態量検
出手段の零値が変化したときにも、車両状態量情報に該
零値変化によるずれが含まれずに該情報が出力される車
両状態観測器を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明に係る車両状態観
測器は、車両の旋回に起因して変化する横加速度、ヨー
レイト等の車両状態量を検出する車両状態量検出手段
と、操舵角を検出する操舵角検出手段と、零推定値更新
手段により更新される零推定値を記憶する零推定値記憶
手段と、を有し、上記零推定値更新手段は、操舵角検出
手段により検出された操舵角が所定値以下のときに、車
両状態量が零値であると推定し、零推定値記憶手段が現
在記憶している零推定値と車両状態量検出手段により検
出された車両状態量との加重平均値にて、零推定値記憶
手段上の零推定値を更新する零推定値更新手段であっ
て、上記零推定値を、検出された車両状態量を出力する
際の零値とすることを特徴とする。好ましくは、車両状
態量検出手段により検出された車両状態量よりも零推定
値記憶手段が現在記憶している零推定値の方に大きな比
重をおいて、上記加重平均値を導出する。

［作用］ 従って、本発明によれば、環境変化又は経時変化によ
り車両状態検出手段の零値が変化したときにも、零推定
値更新手段により車両状態検出手段の零推定値が更新さ
れ、検出された車両状態量を出力する際の零値としてこ
の零推定値が使用される。更に、操舵角検出手段により
検出された操舵角が所定値以下であるとき、即ち車両状
態量検出手段の出力が概ね零値であると見なせるとき
に、零推定値の更新を実行しているため、該情報には車
両状態量検出手段の零値の変化によるずれが含まれな
い。このように、環境変化又は経時変化によって前記零
値が変化したときにも該零値変化によるずれが含まれな
い車両状態量情報を出力することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例にかかる車両状態観測器につ
いて、図面を用いて説明する。

第１図は、この実施例の全体構成を説明するためのシ
ステム構成図である。この実施例に係る車両は四輪操舵
車両であって、前輪FW及び後輪RWには、それぞれ前輪操
舵機構10及び後輪操舵機構12が連結されている。また、
前輪操舵機構10には、操舵ハンドルSWが連結されてい
る。すなわち、操舵ハンドルSWの回転角（以下、操舵角
という）に応じて、前輪操舵機構10により前輪FWが操舵
される（主操舵）。

前輪操舵機構10は、前輪修正操舵機構14を介して、前
輪操舵制御信号出力手段16によって制御されている。ま
た、後輪操舵機構12は、後輪操舵制御信号出力手段18に
よって制御されている。すなわち、前記手段16及び18
は、それぞれ前輪FW及び後輪RWを補助的に操舵するため
の制御信号を出力し、該信号は、それぞれ前輪修正操舵
機構14及び後輪操舵機構12に入力される。従って、前輪
Ｆ及び後輪RWは、前記手段16及び18の出力である制御信
号に応じて補助的に操舵される。

操舵制御装置20は、前輪操舵制御信号出力手段16、後
輪操舵制御信号出力手段18及び本発明に係る車両状態観
測器30を含んで構成されている。すなわち、前記手段16
及び18には、車両状態観測器30の出力である車両状態量
情報が入力され、前記手段16及び18は、該情報を用いて
前輪及び後輪の補助的操舵量を決定する。

本発明に係る車両状態観測器30は、車両状態量検出手
段32、操舵角検出手段34、零推定値記憶手段36及び零推
定値更新手段38を含んで構成されている。

車両の旋回に起因して変化する車両状態量を検出する
車両状態量検出手段32には、零推定値更新手段38が接続
され、該手段38には該手段32によって検出された車両状
態量情報aNが入力される。ここで、前記手段32により検
出される車両状態量がヨーレイトであるときには、該手
段32としては、例えば振動ジャイロから構成されるヨー
レイト・センサが用いられる。この場合、前記車両状態
量情報aNはヨーレイトに応じて定まる電圧であって、ヨ
ーレイトが零に等しいときの該電圧が、車両状態量の零
値に相当する。

操舵ハンドルSWには、操舵角を検出する操舵角検出手
段34が設けられ、該手段34により検出された操舵角情報
δSWは、零推定値更新手段38に入力される。

本発明の特徴に係る零推定値更新を行う零推定値更新
手段38には、前記検出手段32及び34の他、零推定値記憶
手段36が接続されている。すなわち、零推定値記憶手段
36には車両状態量検出手段32の零推定値が記憶され、該
零値情報は零推定値更新手段38に入力される。一方、零
推定値更新手段38には前記手段32及び34によって検出さ
れた車両状態量及び操舵角情報が入力され、該手段38に
おいては該情報及び前記零推定値を用いた後述の零推定
値更新が行われる。また、零推定値更新によって更新さ
れたあらたな零推定値は、零推定値記憶手段36に記憶さ
れる。

そして、前輪操舵制御信号出力手段16及び後輪操舵制
御信号出力手段18には、前記零推定値更新手段38におい
て更新された零推定値を基準とする車両状態量情報が入
力される。すなわち、前記手段16及び18には、車両状態
量検出手段32の零値変化によるずれを含まない車両状態
量情報が入力される。

従って、本発明に係る車両状態観測器30は、前記手段
16及び18に、前記零値変化によるずれが含まれない車両
状態量情報を出力することができる。

次に、この実施例における零推定値更新手段38の動作
について、第２図を用いて説明する。第２図は、本発明
の特徴に係る零推定値更新のフローチャート図である。

エンジンのイグニッションがオンされた後、車両状態
量検出手段32の出力の安定に要する時間をへて、零推定
値更新手段38が動作を開始する（100）。更に、零推定
値記憶手段36から初期状態の零推定値a0が読み込まれる
（200）。本発明において、この零推定値a0は車両状態
量が零であるときの車両状態量検出手段出力値であり、
実施例においては、初期状態の零推定値a0として、前回
走行終了時の車両状態量検出手段32の零推定値又は予め
設定された零推定値が用いられる。

次に、操舵角δSWの絶対値が、所定の値δ０（例えば
10゜）より小さいかどうかを判定する（300）。この判
定の結果、操舵角δSWの設定値が所定の値δ０より小さ
い場合には、零推定値更新を行うためにステップ400へ
移る。これ以外の場合には零推定値更新を行わず、ステ
ップ700へ移る。

ステップ400においては、車両状態量検出手段32によ
って検出された車両状態量、すなわち検出値aNが次の加
重平均演算のめに零推定値更新手段38に読み込まれる。
ここで、ステップ300の処理により操舵角δSWの絶対値
は所定の値δ０より小さいため、検出値aNは操舵角δSW
が零のときの車両状態量情報、すなわち零値にほぼ等し
いとみなすことができる。

次に、a0及び検出値aNの加重平均が演算され、該加重
平均があらたな零推定値a0に設定される（500）。ここ
で、前記加重平均の重みｋは、０＜ｋ＜１の範囲で設定
することが可能だが、 ０＜ｋ《１−ｋ＜１ の関係が成り立つように重みｋを設定することにより、
車両状態量検出手段32の出力の揺動による零値推定演算
の精度の低下を防止することができる。

ステップ600においては、前記あらたな零推定値a0
が、零推定値記憶手段36に書き込まれる。

そして、零推定値更新をさらに継続して行うかどうか
を判定する（700）。イグニッションがオフされた場合
及び車両状態量検出手段32の異常出力があった場合に
は、零推定値更新を終了する（800）。これ以外の場合
には、ステップ300へ移り、あらたな零推定値a0を用い
て零推定値更新を継続して行う。

従って、前記のような構成を有する車両状態観測器30
によれば、車両状態量検出手段32の出力が真の零値と推
定できるときには、零推定値更新手段38により零推定値
が更新される。そして、前輪操舵制御信号出力手段16及
び後輪操舵制御信号出力手段18には、更新されたあらた
な零推定値を基準とした車両状態量情報が入力される。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る車両状態観測器に
よれば、環境変化又は経時変化により車両状態量検出手
段の零値が変化したときにも、零推定値が更新されるた
め、該零値変化によるずれが生ずることなく、車両状態
量情報を出力することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る車両状態観測器を用
いたシステムの構成図、 第２図は、この実施例に係る零推定値更新手段の動作を
示すフローチャート図である。 30……車両状態観測器 32……車両状態量検出手段 34……操舵角検出手段 36……零推定値記憶手段 38……零推定値更新手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の旋回に起因して変化する横加速度、
   ヨーレイト等の車両状態量を検出する車両状態量検出手
   段と、 操舵角を検出する操舵角検出手段と、 零推定値更新手段により更新される零推定値を記憶する
   零推定値記憶手段と、 を有し、上記零推定値更新手段は、操舵角検出手段によ
   り検出された操舵角が所定値以下のときに、車両状態量
   が零値であると推定し、零推定値記憶手段が現在記憶し
   ている零推定値と車両状態量検出手段により検出された
   車両状態量との加重平均値にて、零推定値記憶手段上の
   零推定値を更新する零推定値更新手段であって、 上記零推定値を、検出された車両状態量を出力する際の
   零値とすることを特徴とする車両状態観測器。
2. 【請求項２】車両状態量検出手段により検出された車両
   状態量よりも零推定値記憶手段が現在記憶している零推
   定値の方に大きな比重をおいて、上記加重平均値を導出
   することを特徴とする請求項（１）記載の車両状態観測
   器。