JP3781905B2 - 車両挙動検出装置 - Google Patents
車両挙動検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3781905B2 JP3781905B2 JP26281898A JP26281898A JP3781905B2 JP 3781905 B2 JP3781905 B2 JP 3781905B2 JP 26281898 A JP26281898 A JP 26281898A JP 26281898 A JP26281898 A JP 26281898A JP 3781905 B2 JP3781905 B2 JP 3781905B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- tire
- value
- slip angle
- stiffness
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の挙動を制御する装置などに適用され、車両の挙動、特に、スリップ角を検出する車両挙動検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の挙動に応じて、各車輪の制動力や駆動力を最適制御して、過オーバステアによるスピンや過アンダステアによる操縦性の低下を防止して車両の走行を安定させる制御が実行されている。このような制御を実行するには、車両挙動を正確に遅れなく検出することが必要であり、特に、車両のスリップ角βを遅滞なく高い精度で検出することが望まれている。
【０００３】
従来、上述のスリップ角βを含む車両挙動を検出する装置として、例えば、特開平５−２０８６０８号公報に記載の装置が知られている。
この従来技術は、自動車の、横方向加速度やヨー速度や姿勢角やスリップ角やサイドフォースなどの運動変数を決定する技術であって、タイヤのスティフネス（単位スリップ角あたりのサイドフォース）を予め２種与えておき、２種のフィルタ対の出力差からスティフネスを再帰計算して、上記スリップ角などの運動変数を推定するよう構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術では、スリップ角を推定するにあたり、スティフネスを予め与えておいて、そこから再帰計算を行って推定するようにしているため、路面摩擦係数（以下、路面μという）の変化などにより、スティフネスが予め与えられていた値と大きく異なる場合、評価値の差からスティフネスを得るのに時間がかかり、推定誤差が大きくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、検出時間の短縮ならびに検出精度の向上を図ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本願発明者は、オブザーバ（車両モデル）型式を用いて車両挙動を検出することとした。すなわち、車両の挙動は、図２に示す数式で近似させることができる。なお、式において、ｄψ／ｄｔヨー速度、Ｖｙは横方向速度、δはタイヤ転動角である。
【０００７】
そこで、この車両と同じモデルであるオブザーバを設け、実際の車両におけるヨー速度の検出値とオブザーバの出力とを比較し、さらに、この比較結果をフィードバックすることにより車両挙動を検出することができる。
【０００８】
ここで、図２に示す数式におけるａ１１〜ａ２２およびｂ１１，ｂ２１は、下記のように求めることができる。
ａ１１＝（１／（ＩＺ・ＶＸ））（Ｋｆ・Ｌｆ2 ＋Ｋｒ・Ｌｒ2 ）
ａ１２＝（１／（ＩＺ・ＶＸ））（Ｋｆ・Ｌｆ−Ｋｒ・Ｌｒ）
ａ２１＝（１／（Ｗ・ＶＸ））（Ｋｆ・Ｌｆ−Ｋｒ・Ｌｒ）−ＶＸ
ａ２２＝（１／（Ｗ・ＶＸ））（Ｋｆ＋Ｋｒ）
ｂ１１＝（−１／ＩＺ）Ｋｆ・Ｌｆ
ｂ２１＝（−１／Ｗ）Ｋｆ
なお、Ｖｘ：前後方向速度、ＩＺ：車両ヨー慣性モーメント、Ｋｆ：前輪タイヤスティフネス、Ｋｒ：後輪タイヤスティフネス、Ｌｆ：前輪車軸と重心との距離、Ｌｒ：後輪車軸と重心との距離、Ｗ：車重である。
【０００９】
以上の関係から、図２のオブザーバ型式により横方向速度Ｖｙを推定するのであるが、この時、タイヤスティフネスＫｆ，Ｋｒ以外は、既知あるいは検出可能な値であるのに対し、タイヤスティフネスＫｆ，Ｋｒは、図３に示すように、非線形の特性であり、かつ、路面μ（路面摩擦係数）により変化する。
【００１０】
そこで、本願発明者は、車両挙動を正確に検出するには、これらタイヤスティフネスＫｆ，Ｋｒを正確に推定する必要があると考え、これらタイヤスティフネスＫｆ，Ｋｒを、タイヤに発生するサイドフォースと、現時点でのタイヤスリップ角とに基づいて、図４に示すように、仮想的に常時計算し、オブザーバにより横方向速度Ｖｙを求め、スリップ角β＝Ｖｙ／Ｖｘを推定することとした。
【００１１】
すなわち、本願請求項１記載の発明は、図１のクレーム対応図に示すように、車両のタイヤの転動角を検出する操舵角センサａと、車両の横方向加速度を検出する横加速度センサｂと、車両の重心回りのヨー速度を検出するヨーレイトセンサｃと、所定の演算周期にて各センサａ，ｂ，ｃからの入力に基づいて、車両進行方向と車両の前後方向とが成す角度である車両のスリップ角を推定するスリップ角推定手段ｄと、を備えた車両挙動検出装置において、前記スリップ角推定手段ｄには、検出したヨー速度および横方向加速度に基づいて、前後輪のタイヤで発生しているサイドフォースを推定するサイドフォース推定手段ｅと、前後各サイドフォース推定値とその時点での各タイヤスリップ角との除算によりタイヤスティフネスを推定するタイヤスティフネス推定手段ｆと、が設けられ、前記スリップ角推定手段ｄが、前回の最終スティフネス推定値と今回のタイヤスティフネス推定値とに基づいて今回の最終スティフネス推定値を求め、この最終スティフネス推定値に基づいてタイヤの横方向速度推定値を求め、前回の横方向速度推定値に今回の横方向速度微分値を積算し、この積算値に、さらにヨー速度の検出値と推定値との差に基づいて形成したフィードバック誤差値を積算して今回の横方向速度推定値を求めるとともに、今回の横方向速度推定値を前後方向速度により除算してスリップ角を演算するよう構成されていることを特徴とする。なお、タイヤスティフネスとは、単位スリップ角あたりのサイドフォースのことを言う。
【００１２】
本発明では、サイドフォース推定手段ｅにより前後輪のサイドフォースを推定し、さらに、サイドフォースに基づいてタイヤスティフネス推定手段ｆにより常時タイヤスティフネスを推定し、このタイヤスティフネスに基づいてスリップ角を推定する。したがって、路面μなどの変化に即座に対応して高い精度でタイヤスティフネスを求め、精度の高いスリップ角を得ることができる。
【００１３】
なお、請求項２に記載のように、請求項１記載の車両挙動検出装置において、前記スリップ角推定手段ｄは、タイヤの横方向速度推定値を前後速度により除算してスリップ角を演算するよう構成されているとともに、前回の最終スティフネス推定値と今回のタイヤスティフネス推定値とに基づいて今回の最終スティフネス推定値を求め、この最終スティフネス推定値に基づいて横方向速度推定値を求めるよう構成してもよい。
【００１４】
また、請求項３に記載のように、請求項２記載の車両挙動検出装置において、前記スリップ角推定手段ｄは、横方向速度推定値を求めるにあたり、前回の横方向速度推定値に今回の横方向速度微分値を積算し、この積算値に、さらにヨー速度の検出値と推定値との差に基づいて形成したフィードバック誤差値を積算して求めるよう構成してもよい。
【００１８】
また、本願請求項２記載の発明は、車両のタイヤの転動角を検出する操舵角センサａと、車両の横方向加速度を検出する横加速度センサｂと、車両の重心回りのヨー速度を検出するヨーレイトセンサｃと、所定の演算周期にて各センサａ，ｂ，ｃからの入力に基づいて、車両進行方向と車両の前後方向とが成す角度である車両のスリップ角を推定するスリップ角推定手段ｄと、を備えた車両挙動検出装置において、前記スリップ角推定手段ｄには、検出したヨー速度および横方向加速度に基づいて、前後輪のタイヤで発生しているサイドフォースを推定するサイドフォース推定手段ｅと、前後各サイドフォース推定値とその時点での各タイヤスリップ角との除算によりタイヤスティフネスを推定するタイヤスティフネス推定手段ｆと、が設けられ、前記タイヤスティフネス推定手段ｆは、大小２種類の時定数を有し、前記タイヤ転動角が所定値以上でありかつ前記前記サイドフォース推定値が所定値以上の場合には、予め設定された所定時間分だけ小さい方の時定数を選択し、前記タイヤスティフネスに対してローパスフィルタ処理を行うように構成され、前記スリップ角推定手段ｄが、タイヤスティフネス推定値の前回値に基づいて今回の演算周期におけるスリップ角を推定するよう構成されていることを特徴とする。
【００１９】
したがって、操舵角（タイヤ転動角）が大きい場合には、小さい時定数が選択されて、スティフネスの収束速度が速くなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図５は全請求項記載の発明の実施の形態の車両挙動検出装置を示す構成図であって、１〜４は車輪の回転速度を検出する車輪速度センサであり、例えば、ピックアップコイルなどを使用し、車輪の回転速度に応じた周波数信号を出力するよう構成されている。
【００２１】
図中５はタイヤ転動角を検出する操舵角センサで、例えば、フォトトランジスタなどにより舵角速度に応じた周波数信号を出力し、これを積分処理することで舵角の検出を行う。
【００２２】
６はヨー速度センサであり、例えば、音叉型の歪みゲージなどによりコリオリ力を受け、ヨー速度の検出を行う。
【００２３】
７は横加速度（以下、横Ｇという）センサ、８は前後加速度（以下、前後Ｇという）センサであり、例えば片持梁型の歪みゲージなどにより、それぞれ横力、前後力を受け、横加速度、前後加速度の検出を行う。
【００２４】
９は演算装置であり、上記各センサ１〜８の各信号を受け、各種の演算処理を行い、車両挙動の検出を行う。
【００２５】
次に、図６〜図８のフローチャートにより演算装置９における挙動検出について説明する。
ステップ１０では、操舵角センサ５からの信号に基づいてタイヤ転動角δを検出し、次のステップ２０では、横Ｇセンサ７によって検出された横加速度ＹＧを算出し、続くステップ３０では、ヨーレイトセンサ６によって検出されたヨー速度ＹＡＷを検出する。
【００２６】
続くステップ４０では、車輪速度センサ１〜４によって検出された各車輪の車輪速度ＶＷを検出し、ステップ５０において、この車輪速度ＶＷに基づいて、車体速度ＶＸの算出を行う。なお、この車体速度ＶＸは、例えば、４輪の車輪速度ＶＷのセレクトハイ信号にリミッタをかける（加減速度などに基づく上制限値・下限値を与える）などの処理により求める。
【００２７】
続くステップ６０では、ステップ３０で検出したヨー速度ＹＡＷの１階差分値に基づいてヨー加速度ＤＹＡＷの算出を行う。
【００２８】
続くステップ７０およびステップ８０は、前後輪にかかるサイドフォースＳＦＦ・ＳＦＲの算出を行うもので、請求の範囲のサイドフォース推定手段に相当するものである。これは、図９に示すように、Ｌｆ，Ｌｒをそれぞれ前輪車軸と重心との距離、後輪車軸と重心との距離とし、さらに、ＩＺ：車両ヨー慣性モーメント、ＤＹＡＷ：ヨー加速度とした場合に、成り立つ下記の２式
Ｗ・ＹＧ＝ＳＦＦ＋ＳＦＲ
ＩＺ・ＤＹＡＷ＝Ｌｆ・ＳＦＦ−Ｌｒ・ＳＦＲ
を変形して、
ＳＦＲ＝［Ｌｆ／（Ｌｆ＋Ｌｒ）］［Ｗ・ＹＧ−（ＩＺ／Ｌｆ）・ＤＹＡＷ］
ＳＦＦ＝Ｗ・ＹＧ−ＳＦＲ
となり、ここで、
Ｗ＝Ｋｙｇ、Ｌｆ／（Ｌｆ＋Ｌｒ）＝Ｋｓｆ、ＩＺ／Ｌｆ＝Ｋｙａｗとして横ＧＹＧおよびヨー加速度ＤＹＡＷに基づいて各ステップに示す
ＳＦＲ＝（ＹＧ・Ｋｙｇ−ＤＹＡＷ・Ｋｙａｗ）・Ｋｓｆ
ＳＦＦ＝−ＳＦＲ＋ＹＧ・Ｋｙｇ
の２式に基づいてサイドフォースＳＦＦ，ＳＦＲの算出を行う。
【００２９】
次にステップ９０〜１２０において前輪タイヤスティフネスＫＣＰＦＰの推定を、ステップ１３０〜１６０において後輪タイヤスティフネスＫＣＰＲＰの推定を行うもので、このような処理を行う部分が、請求の範囲のタイヤスティフネス推定手段に相当する。
【００３０】
まず、ステップ９０，１００および１３０，１４０において、スティフネス算出許可判断を行う。各タイヤスティフネスＫＣＰＦＰ，ＫＣＰＲＰは、それぞれサイドフォース／タイヤスリップ角で算出されるものであるが、この時、ステップ７０，８０で算出したサイドフォースＳＦＦ，ＳＦＲが小さかったり、後述するタイヤスリップ角βｆ，βｒが小さかったりして、検出誤差が生じるとスティフネス推定誤差が大きくなる。このため、サイドフォースＳＦＦ，ＳＦＲおよびスリップ角βｆ，βｒが、それぞれ予め定めた対応する所定値ＳＦＦＫＣＰＩ，ＳＦＲＫＣＰＩ，ＳＦＦＢＴ，ＳＦＲＢＴよりも小さい場合には、ステップ１２０，１６０に進み、予め定めた固定値ＫＣＰＦＩ，ＫＣＰＲＩをタイヤスティフネスとし、それ以外の場合は、ステップ１１０，１５０において、ＫＣＰＦＰ＝ＳＦＦ／βｆ，ＫＣＰＲＰ＝ＳＦＲ／βｒにより算出する。なお、このようにサイドフォースＳＦＦ，ＳＦＲおよびスリップ角βｆ，βｒが、それぞれ予め定めた対応する所定値ＳＦＦＫＣＰＩ，ＳＦＲＫＣＰＩ，ＳＦＦＢＴ，ＳＦＲＢＴよりも小さい場合に、タイヤスティフネスを予め定めた固定値ＫＣＰＦＩ，ＫＣＰＲＩとする処理が、請求項５記載の発明に対応している。
【００３１】
次に、ステップ１７０に進み、このステップ１７０〜３６０において、スティフネスのフィルタ係数を決定するためのフラグのセット／クリアを行う。
まず、ステップ１７０〜２１０が前輪タイヤスティフネスのフィルタを軽くする処理を行うもので、まず、ステップ１７０において、タイヤ転動角δが予め定められた値ＫＣＰＳＴＲよりも大きく、かつ次のステップ１８０において前輪サイドフォースＳＦＦが所定値ＳＦＦＫＣＰ２よりも大きい場合、操舵によりスリップ角βが大きく変化する可能性があり、この場合、スティフネスのフィルタ時定数を小さくして応答性を向上させ、スリップ角βの精度を向上させる必要があるため、ステップ２００において、フィルタ係数切替フラグＦＳＦＦを１にセットする。逆に、タイヤ転動角δおよびサイドフォースＳＦＦが所定値ＫＣＰＳＴＲ，ＳＦＦＫＣＰ２以下の場合は、スティフネス変化は小さいために、安定性を優先してフィルタ時定数を大きくすることとして、ステップ１９０あるいは２１０において、フィルタ係数切替フラグＦＳＦＦを０にクリアする。
【００３２】
ステップ２２０〜２４０では、後輪について上述のタイヤスティフネスのフィルタを軽くする処理を行い、すなわち後輪側のフィルタ係数切替フラグＦＳＦＲのセット／クリアを行う。
【００３３】
続くステップ２５０〜３６０は、各切替フラグＦＳＦＦ，ＦＳＦＲに基づいてフィルタ時定数切替カウンタのセット／デクリメントを行う演算部であり、転動角度が大きい時に、所定時間だけタイヤスティフネスのフィルタを軽くすることを目的としている。
【００３４】
まず、ステップ２５０，２６０において、フィルタ係数切替フラグＦＳＦＦの立ち上がりエッジの検出を行い、ＦＳＦＦ＝１となった瞬間、ステップ２７０において、フィルタ時定数切替カウンタＣＳＦＦを予め定めた所定値ＴＳＦＦにセットし、それ以外の時、ステップ２８０〜３００において、カウンタ値ＣＳＦＦを１つづつＣＳＦＦ＝０となるまでデクリメントを行っている。これにより所定時間を設定する。また、ステップ３１０〜３６０では、後輪について同様の処理を行っている。
【００３５】
ステップ３７０〜４３０は、最終スティフネスＫＣＰＦ，ＫＣＰＲを算出する処理部であり、ステップ３７０においてフィルタ時定数切替カウンタＣＳＦＦが０以上である場合、つまりタイヤ転動角δがＫＣＰＳＴＲ以上、かつ、前輪サイドフォースＳＦＦがＳＦＦＫＣＰ２となってからＴＳＦＦ時間内の場合、ステップ３８０に進んでフィルタ時定数ＳＦＦＴＡＵを小さい時定数ＳＦＦＴＡＵＨに設定し、それ以外の場合、ステップ３９０に進んで大きい時定数ＳＦＦＴＡＵＬを設定し、ステップ４３０において、このフィルタ時定数を用いて最終スティフネスＫＣＰＦを求めることで、転舵時のスティフネス演算の収束速度を上げ、前輪スリップ角βｆの検出精度の向上を図っている。なお、ステップ４００〜４２０では、後輪について同様の処理を行うものである。また、ステップ１７０〜４３０の時定数を設定してスティフネスを求める処理が請求項６記載の発明に対応している。
【００３６】
次に、ステップ４４０では、既に決定された最終スティフネスＫＣＰＦ，ＫＣＰＲに基づいてシステムゲインＧＡ１１〜ＧＡ２２，ＧＢ１１，ＧＢ２１の決定を行う。これらのシステムゲインは、前述図２のシステム方程式により、車両諸元等により決定し、以下の数式１に基づいて定めている。
【数式１】
ＧＡ１１＝（１／（ＩＺ・ＶＸ））（ＫＣＰＦ・Ｌｆ2 ＋ＫＣＰＲ・Ｌｒ2 ）
ＧＡ１２＝（１／（ＩＺ・ＶＸ））（ＫＣＰＦ・Ｌｆ−ＫＣＰＲ・Ｌｒ）
ＧＡ２１＝（１／（Ｗ・ＶＸ））（ＫＣＰＦ・Ｌｆ−ＫＣＰＲ・Ｌｒ）−ＶＸ
ＧＡ２２＝（１／（Ｗ・ＶＸ））（ＫＣＰＦ＋ＫＣＰＲ）
ＧＢ１１＝（−１／ＩＺ）ＫＣＰＦ・Ｌｆ
ＧＢ２１＝（−１／Ｗ）ＫＣＰＦ
次に、ステップ４５０では、ヨー加速度推定値ＳＤＹＡＷおよび横Ｇ推定値ＳＤＶｙを算出し、ステップ４６０でこれを積分することでヨーレイト推定値ＳＹＡＷおよび横速度推定値ＳＶｙを得る。
【００３７】
次にステップ４７０では、誤差フィードバック分を求めるため、ヨー速度センサ６で検出されたヨー速度ＹＡＷとヨー速度推定値ＳＹＡＷとの差分に予め定めたフィードバックゲインＧＨ１１，ＧＨ２１を掛けている。これを次回演算時のステップ４６０での積分に加えることで、横速度推定値ＳＶｙの誤差フィードバックを行っている。
【００３８】
次に、ステップ４８０では、横速度推定値ＳＶｙと車体速度ＶＸの除算により車体のスリップ角βおよび前輪タイヤスリップ角βｆ，後輪タイヤスリップ角βｒの算出を行う。
【００３９】
本実施の形態では、以上のようにして、車体のスリップ角βおよび前輪タイヤスリップ角βｆ，後輪タイヤスリップ角βｒを求める。このように、推定サイドフォースＳＦＦ，ＳＦＲとスリップ角βとに基づいて各タイヤスティフネスＫＣＰＦＰ，ＫＣＰＲＰ常時演算し、さらに、これに基づくオブザーバにより横速度推定値ＳＶｙを求めていることにより、精度を高くスリップ角βを推定することができるという効果を奏する。
【００４０】
さらに、この推定にあたり、サイドフォースＳＦＦ，ＳＦＲの値が予め設定した値ＳＦＦＫＣＰ，ＳＦＲＫＣＰよりも小さい場合には、各輪スティフネスＫＣＰＦＰ，ＫＣＰＲＰを固定するようにしているため、検出誤差によりその後の推定値の誤差が大きくなるのを防止して、オブザーバの安定性を確保することができるという効果を奏する。
【００４１】
加えて、舵角が大きくきられた時には、スティフネスを算出するローパスフィルタの時定数を小さくすることにより、スティフネスの収束速度を高めるよう構成したため、スリップ角推定精度が向上するという効果が得られる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明してきたように請求項１記載の発明は、操舵角センサａ，横加速度センサｂ，ヨーレイトセンサｃからの入力に基づいて、車両進行方向と車両の前後方向とが成す角度である車両のスリップ角を推定するスリップ角推定手段ｄに、検出したヨー速度および横方向加速度に基づいて、前後輪のタイヤで発生しているサイドフォースを推定するサイドフォース推定手段ｅと、前後各サイドフォース推定値とその時点での各タイヤスリップ角との除算によりタイヤスティフネスを推定するタイヤスティフネス推定手段ｆと、を設け、スリップ角推定手段ｄが、前回の最終スティフネス推定値と今回のタイヤスティフネス推定値とに基づいて今回の最終スティフネス推定値を求め、この最終スティフネス推定値に基づいてタイヤの横方向速度推定値を求め、前回の横方向速度推定値に今回の横方向速度微分値を積算し、この積算値に、さらにヨー速度の検出値と推定値との差に基づいて形成したフィードバック誤差値を積算して今回の横方向速度推定値を求めるとともに、今回の横方向速度推定値を前後方向速度により除算してスリップ角を演算するよう構成したため、路面μなどの変化に即座に対応して高い精度でタイヤスティフネスを求め、精度の高いスリップ角を得ることができるという効果が得られる。
【００４４】
また、請求項２記載の発明では、車両のタイヤの転動角を検出する操舵角センサａと、車両の横方向加速度を検出する横加速度センサｂと、車両の重心回りのヨー速度を検出するヨーレイトセンサｃと、所定の演算周期にて各センサａ，ｂ，ｃからの入力に基づいて、車両進行方向と車両の前後方向とが成す角度である車両のスリップ角を推定するスリップ角推定手段ｄと、を備えた車両挙動検出装置において、前記スリップ角推定手段ｄには、検出したヨー速度および横方向加速度に基づいて、前後輪のタイヤで発生しているサイドフォースを推定するサイドフォース推定手段ｅと、前後各サイドフォース推定値とその時点での各タイヤスリップ角との除算によりタイヤスティフネスを推定するタイヤスティフネス推定手段ｆと、を設け、タイヤスティフネス推定手段ｆを、大小２種類の時定数を有し、タイヤ転動角が所定値以上でありかつ前記サイドフォース推定値が所定値以上の場合には、予め設定された所定時間分だけ小さい方の時定数を選択し、タイヤスティフネスに対してローパスフィルタ処理を行うように構成し、前記スリップ角推定手段ｄが、タイヤスティフネス推定値の前回値に基づいて今回の演算周期におけるスリップ角を推定するよう構成したため、操舵角（タイヤ転動角）が大きい場合には、小さい時定数が選択されて、スティフネスの収束速度が速くなるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両挙動検出装置を示すクレーム対応図である。
【図２】本発明の説明図である。
【図３】サイドフォースとスリップ角の関係を示す図である。
【図４】本発明の推定値の説明図である。
【図５】実施の形態の車両挙動検出装置の全体図である。
【図６】実施の形態のスリップ角検出の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施の形態のスリップ角検出の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施の形態のスリップ角検出の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施の形態の説明図である。
【符号の説明】
ａ 操舵角センサ
ｂ 横加速度センサ
ｃ ヨーレイトセンサ
ｄ スリップ角推定手段
ｅ サイドフォース推定手段
ｆ タイヤスティフネス推定手段
１ 車輪速度センサ
２ 車輪速度センサ
３ 車輪速度センサ
４ 車輪速度センサ
５ 操舵角センサ
６ ヨー速度センサ
７ 横加速度センサ
８ 前後加速度センサ
９ 演算装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の挙動を制御する装置などに適用され、車両の挙動、特に、スリップ角を検出する車両挙動検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の挙動に応じて、各車輪の制動力や駆動力を最適制御して、過オーバステアによるスピンや過アンダステアによる操縦性の低下を防止して車両の走行を安定させる制御が実行されている。このような制御を実行するには、車両挙動を正確に遅れなく検出することが必要であり、特に、車両のスリップ角βを遅滞なく高い精度で検出することが望まれている。
【０００３】
従来、上述のスリップ角βを含む車両挙動を検出する装置として、例えば、特開平５−２０８６０８号公報に記載の装置が知られている。
この従来技術は、自動車の、横方向加速度やヨー速度や姿勢角やスリップ角やサイドフォースなどの運動変数を決定する技術であって、タイヤのスティフネス（単位スリップ角あたりのサイドフォース）を予め２種与えておき、２種のフィルタ対の出力差からスティフネスを再帰計算して、上記スリップ角などの運動変数を推定するよう構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術では、スリップ角を推定するにあたり、スティフネスを予め与えておいて、そこから再帰計算を行って推定するようにしているため、路面摩擦係数（以下、路面μという）の変化などにより、スティフネスが予め与えられていた値と大きく異なる場合、評価値の差からスティフネスを得るのに時間がかかり、推定誤差が大きくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、検出時間の短縮ならびに検出精度の向上を図ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本願発明者は、オブザーバ（車両モデル）型式を用いて車両挙動を検出することとした。すなわち、車両の挙動は、図２に示す数式で近似させることができる。なお、式において、ｄψ／ｄｔヨー速度、Ｖｙは横方向速度、δはタイヤ転動角である。
【０００７】
そこで、この車両と同じモデルであるオブザーバを設け、実際の車両におけるヨー速度の検出値とオブザーバの出力とを比較し、さらに、この比較結果をフィードバックすることにより車両挙動を検出することができる。
【０００８】
ここで、図２に示す数式におけるａ１１〜ａ２２およびｂ１１，ｂ２１は、下記のように求めることができる。
ａ１１＝（１／（ＩＺ・ＶＸ））（Ｋｆ・Ｌｆ2 ＋Ｋｒ・Ｌｒ2 ）
ａ１２＝（１／（ＩＺ・ＶＸ））（Ｋｆ・Ｌｆ−Ｋｒ・Ｌｒ）
ａ２１＝（１／（Ｗ・ＶＸ））（Ｋｆ・Ｌｆ−Ｋｒ・Ｌｒ）−ＶＸ
ａ２２＝（１／（Ｗ・ＶＸ））（Ｋｆ＋Ｋｒ）
ｂ１１＝（−１／ＩＺ）Ｋｆ・Ｌｆ
ｂ２１＝（−１／Ｗ）Ｋｆ
なお、Ｖｘ：前後方向速度、ＩＺ：車両ヨー慣性モーメント、Ｋｆ：前輪タイヤスティフネス、Ｋｒ：後輪タイヤスティフネス、Ｌｆ：前輪車軸と重心との距離、Ｌｒ：後輪車軸と重心との距離、Ｗ：車重である。
【０００９】
以上の関係から、図２のオブザーバ型式により横方向速度Ｖｙを推定するのであるが、この時、タイヤスティフネスＫｆ，Ｋｒ以外は、既知あるいは検出可能な値であるのに対し、タイヤスティフネスＫｆ，Ｋｒは、図３に示すように、非線形の特性であり、かつ、路面μ（路面摩擦係数）により変化する。
【００１０】
そこで、本願発明者は、車両挙動を正確に検出するには、これらタイヤスティフネスＫｆ，Ｋｒを正確に推定する必要があると考え、これらタイヤスティフネスＫｆ，Ｋｒを、タイヤに発生するサイドフォースと、現時点でのタイヤスリップ角とに基づいて、図４に示すように、仮想的に常時計算し、オブザーバにより横方向速度Ｖｙを求め、スリップ角β＝Ｖｙ／Ｖｘを推定することとした。
【００１１】
すなわち、本願請求項１記載の発明は、図１のクレーム対応図に示すように、車両のタイヤの転動角を検出する操舵角センサａと、車両の横方向加速度を検出する横加速度センサｂと、車両の重心回りのヨー速度を検出するヨーレイトセンサｃと、所定の演算周期にて各センサａ，ｂ，ｃからの入力に基づいて、車両進行方向と車両の前後方向とが成す角度である車両のスリップ角を推定するスリップ角推定手段ｄと、を備えた車両挙動検出装置において、前記スリップ角推定手段ｄには、検出したヨー速度および横方向加速度に基づいて、前後輪のタイヤで発生しているサイドフォースを推定するサイドフォース推定手段ｅと、前後各サイドフォース推定値とその時点での各タイヤスリップ角との除算によりタイヤスティフネスを推定するタイヤスティフネス推定手段ｆと、が設けられ、前記スリップ角推定手段ｄが、前回の最終スティフネス推定値と今回のタイヤスティフネス推定値とに基づいて今回の最終スティフネス推定値を求め、この最終スティフネス推定値に基づいてタイヤの横方向速度推定値を求め、前回の横方向速度推定値に今回の横方向速度微分値を積算し、この積算値に、さらにヨー速度の検出値と推定値との差に基づいて形成したフィードバック誤差値を積算して今回の横方向速度推定値を求めるとともに、今回の横方向速度推定値を前後方向速度により除算してスリップ角を演算するよう構成されていることを特徴とする。なお、タイヤスティフネスとは、単位スリップ角あたりのサイドフォースのことを言う。
【００１２】
本発明では、サイドフォース推定手段ｅにより前後輪のサイドフォースを推定し、さらに、サイドフォースに基づいてタイヤスティフネス推定手段ｆにより常時タイヤスティフネスを推定し、このタイヤスティフネスに基づいてスリップ角を推定する。したがって、路面μなどの変化に即座に対応して高い精度でタイヤスティフネスを求め、精度の高いスリップ角を得ることができる。
【００１３】
なお、請求項２に記載のように、請求項１記載の車両挙動検出装置において、前記スリップ角推定手段ｄは、タイヤの横方向速度推定値を前後速度により除算してスリップ角を演算するよう構成されているとともに、前回の最終スティフネス推定値と今回のタイヤスティフネス推定値とに基づいて今回の最終スティフネス推定値を求め、この最終スティフネス推定値に基づいて横方向速度推定値を求めるよう構成してもよい。
【００１４】
また、請求項３に記載のように、請求項２記載の車両挙動検出装置において、前記スリップ角推定手段ｄは、横方向速度推定値を求めるにあたり、前回の横方向速度推定値に今回の横方向速度微分値を積算し、この積算値に、さらにヨー速度の検出値と推定値との差に基づいて形成したフィードバック誤差値を積算して求めるよう構成してもよい。
【００１８】
また、本願請求項２記載の発明は、車両のタイヤの転動角を検出する操舵角センサａと、車両の横方向加速度を検出する横加速度センサｂと、車両の重心回りのヨー速度を検出するヨーレイトセンサｃと、所定の演算周期にて各センサａ，ｂ，ｃからの入力に基づいて、車両進行方向と車両の前後方向とが成す角度である車両のスリップ角を推定するスリップ角推定手段ｄと、を備えた車両挙動検出装置において、前記スリップ角推定手段ｄには、検出したヨー速度および横方向加速度に基づいて、前後輪のタイヤで発生しているサイドフォースを推定するサイドフォース推定手段ｅと、前後各サイドフォース推定値とその時点での各タイヤスリップ角との除算によりタイヤスティフネスを推定するタイヤスティフネス推定手段ｆと、が設けられ、前記タイヤスティフネス推定手段ｆは、大小２種類の時定数を有し、前記タイヤ転動角が所定値以上でありかつ前記前記サイドフォース推定値が所定値以上の場合には、予め設定された所定時間分だけ小さい方の時定数を選択し、前記タイヤスティフネスに対してローパスフィルタ処理を行うように構成され、前記スリップ角推定手段ｄが、タイヤスティフネス推定値の前回値に基づいて今回の演算周期におけるスリップ角を推定するよう構成されていることを特徴とする。
【００１９】
したがって、操舵角（タイヤ転動角）が大きい場合には、小さい時定数が選択されて、スティフネスの収束速度が速くなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図５は全請求項記載の発明の実施の形態の車両挙動検出装置を示す構成図であって、１〜４は車輪の回転速度を検出する車輪速度センサであり、例えば、ピックアップコイルなどを使用し、車輪の回転速度に応じた周波数信号を出力するよう構成されている。
【００２１】
図中５はタイヤ転動角を検出する操舵角センサで、例えば、フォトトランジスタなどにより舵角速度に応じた周波数信号を出力し、これを積分処理することで舵角の検出を行う。
【００２２】
６はヨー速度センサであり、例えば、音叉型の歪みゲージなどによりコリオリ力を受け、ヨー速度の検出を行う。
【００２３】
７は横加速度（以下、横Ｇという）センサ、８は前後加速度（以下、前後Ｇという）センサであり、例えば片持梁型の歪みゲージなどにより、それぞれ横力、前後力を受け、横加速度、前後加速度の検出を行う。
【００２４】
９は演算装置であり、上記各センサ１〜８の各信号を受け、各種の演算処理を行い、車両挙動の検出を行う。
【００２５】
次に、図６〜図８のフローチャートにより演算装置９における挙動検出について説明する。
ステップ１０では、操舵角センサ５からの信号に基づいてタイヤ転動角δを検出し、次のステップ２０では、横Ｇセンサ７によって検出された横加速度ＹＧを算出し、続くステップ３０では、ヨーレイトセンサ６によって検出されたヨー速度ＹＡＷを検出する。
【００２６】
続くステップ４０では、車輪速度センサ１〜４によって検出された各車輪の車輪速度ＶＷを検出し、ステップ５０において、この車輪速度ＶＷに基づいて、車体速度ＶＸの算出を行う。なお、この車体速度ＶＸは、例えば、４輪の車輪速度ＶＷのセレクトハイ信号にリミッタをかける（加減速度などに基づく上制限値・下限値を与える）などの処理により求める。
【００２７】
続くステップ６０では、ステップ３０で検出したヨー速度ＹＡＷの１階差分値に基づいてヨー加速度ＤＹＡＷの算出を行う。
【００２８】
続くステップ７０およびステップ８０は、前後輪にかかるサイドフォースＳＦＦ・ＳＦＲの算出を行うもので、請求の範囲のサイドフォース推定手段に相当するものである。これは、図９に示すように、Ｌｆ，Ｌｒをそれぞれ前輪車軸と重心との距離、後輪車軸と重心との距離とし、さらに、ＩＺ：車両ヨー慣性モーメント、ＤＹＡＷ：ヨー加速度とした場合に、成り立つ下記の２式
Ｗ・ＹＧ＝ＳＦＦ＋ＳＦＲ
ＩＺ・ＤＹＡＷ＝Ｌｆ・ＳＦＦ−Ｌｒ・ＳＦＲ
を変形して、
ＳＦＲ＝［Ｌｆ／（Ｌｆ＋Ｌｒ）］［Ｗ・ＹＧ−（ＩＺ／Ｌｆ）・ＤＹＡＷ］
ＳＦＦ＝Ｗ・ＹＧ−ＳＦＲ
となり、ここで、
Ｗ＝Ｋｙｇ、Ｌｆ／（Ｌｆ＋Ｌｒ）＝Ｋｓｆ、ＩＺ／Ｌｆ＝Ｋｙａｗとして横ＧＹＧおよびヨー加速度ＤＹＡＷに基づいて各ステップに示す
ＳＦＲ＝（ＹＧ・Ｋｙｇ−ＤＹＡＷ・Ｋｙａｗ）・Ｋｓｆ
ＳＦＦ＝−ＳＦＲ＋ＹＧ・Ｋｙｇ
の２式に基づいてサイドフォースＳＦＦ，ＳＦＲの算出を行う。
【００２９】
次にステップ９０〜１２０において前輪タイヤスティフネスＫＣＰＦＰの推定を、ステップ１３０〜１６０において後輪タイヤスティフネスＫＣＰＲＰの推定を行うもので、このような処理を行う部分が、請求の範囲のタイヤスティフネス推定手段に相当する。
【００３０】
まず、ステップ９０，１００および１３０，１４０において、スティフネス算出許可判断を行う。各タイヤスティフネスＫＣＰＦＰ，ＫＣＰＲＰは、それぞれサイドフォース／タイヤスリップ角で算出されるものであるが、この時、ステップ７０，８０で算出したサイドフォースＳＦＦ，ＳＦＲが小さかったり、後述するタイヤスリップ角βｆ，βｒが小さかったりして、検出誤差が生じるとスティフネス推定誤差が大きくなる。このため、サイドフォースＳＦＦ，ＳＦＲおよびスリップ角βｆ，βｒが、それぞれ予め定めた対応する所定値ＳＦＦＫＣＰＩ，ＳＦＲＫＣＰＩ，ＳＦＦＢＴ，ＳＦＲＢＴよりも小さい場合には、ステップ１２０，１６０に進み、予め定めた固定値ＫＣＰＦＩ，ＫＣＰＲＩをタイヤスティフネスとし、それ以外の場合は、ステップ１１０，１５０において、ＫＣＰＦＰ＝ＳＦＦ／βｆ，ＫＣＰＲＰ＝ＳＦＲ／βｒにより算出する。なお、このようにサイドフォースＳＦＦ，ＳＦＲおよびスリップ角βｆ，βｒが、それぞれ予め定めた対応する所定値ＳＦＦＫＣＰＩ，ＳＦＲＫＣＰＩ，ＳＦＦＢＴ，ＳＦＲＢＴよりも小さい場合に、タイヤスティフネスを予め定めた固定値ＫＣＰＦＩ，ＫＣＰＲＩとする処理が、請求項５記載の発明に対応している。
【００３１】
次に、ステップ１７０に進み、このステップ１７０〜３６０において、スティフネスのフィルタ係数を決定するためのフラグのセット／クリアを行う。
まず、ステップ１７０〜２１０が前輪タイヤスティフネスのフィルタを軽くする処理を行うもので、まず、ステップ１７０において、タイヤ転動角δが予め定められた値ＫＣＰＳＴＲよりも大きく、かつ次のステップ１８０において前輪サイドフォースＳＦＦが所定値ＳＦＦＫＣＰ２よりも大きい場合、操舵によりスリップ角βが大きく変化する可能性があり、この場合、スティフネスのフィルタ時定数を小さくして応答性を向上させ、スリップ角βの精度を向上させる必要があるため、ステップ２００において、フィルタ係数切替フラグＦＳＦＦを１にセットする。逆に、タイヤ転動角δおよびサイドフォースＳＦＦが所定値ＫＣＰＳＴＲ，ＳＦＦＫＣＰ２以下の場合は、スティフネス変化は小さいために、安定性を優先してフィルタ時定数を大きくすることとして、ステップ１９０あるいは２１０において、フィルタ係数切替フラグＦＳＦＦを０にクリアする。
【００３２】
ステップ２２０〜２４０では、後輪について上述のタイヤスティフネスのフィルタを軽くする処理を行い、すなわち後輪側のフィルタ係数切替フラグＦＳＦＲのセット／クリアを行う。
【００３３】
続くステップ２５０〜３６０は、各切替フラグＦＳＦＦ，ＦＳＦＲに基づいてフィルタ時定数切替カウンタのセット／デクリメントを行う演算部であり、転動角度が大きい時に、所定時間だけタイヤスティフネスのフィルタを軽くすることを目的としている。
【００３４】
まず、ステップ２５０，２６０において、フィルタ係数切替フラグＦＳＦＦの立ち上がりエッジの検出を行い、ＦＳＦＦ＝１となった瞬間、ステップ２７０において、フィルタ時定数切替カウンタＣＳＦＦを予め定めた所定値ＴＳＦＦにセットし、それ以外の時、ステップ２８０〜３００において、カウンタ値ＣＳＦＦを１つづつＣＳＦＦ＝０となるまでデクリメントを行っている。これにより所定時間を設定する。また、ステップ３１０〜３６０では、後輪について同様の処理を行っている。
【００３５】
ステップ３７０〜４３０は、最終スティフネスＫＣＰＦ，ＫＣＰＲを算出する処理部であり、ステップ３７０においてフィルタ時定数切替カウンタＣＳＦＦが０以上である場合、つまりタイヤ転動角δがＫＣＰＳＴＲ以上、かつ、前輪サイドフォースＳＦＦがＳＦＦＫＣＰ２となってからＴＳＦＦ時間内の場合、ステップ３８０に進んでフィルタ時定数ＳＦＦＴＡＵを小さい時定数ＳＦＦＴＡＵＨに設定し、それ以外の場合、ステップ３９０に進んで大きい時定数ＳＦＦＴＡＵＬを設定し、ステップ４３０において、このフィルタ時定数を用いて最終スティフネスＫＣＰＦを求めることで、転舵時のスティフネス演算の収束速度を上げ、前輪スリップ角βｆの検出精度の向上を図っている。なお、ステップ４００〜４２０では、後輪について同様の処理を行うものである。また、ステップ１７０〜４３０の時定数を設定してスティフネスを求める処理が請求項６記載の発明に対応している。
【００３６】
次に、ステップ４４０では、既に決定された最終スティフネスＫＣＰＦ，ＫＣＰＲに基づいてシステムゲインＧＡ１１〜ＧＡ２２，ＧＢ１１，ＧＢ２１の決定を行う。これらのシステムゲインは、前述図２のシステム方程式により、車両諸元等により決定し、以下の数式１に基づいて定めている。
【数式１】
ＧＡ１２＝（１／（ＩＺ・ＶＸ））（ＫＣＰＦ・Ｌｆ−ＫＣＰＲ・Ｌｒ）
ＧＡ２１＝（１／（Ｗ・ＶＸ））（ＫＣＰＦ・Ｌｆ−ＫＣＰＲ・Ｌｒ）−ＶＸ
ＧＡ２２＝（１／（Ｗ・ＶＸ））（ＫＣＰＦ＋ＫＣＰＲ）
ＧＢ１１＝（−１／ＩＺ）ＫＣＰＦ・Ｌｆ
ＧＢ２１＝（−１／Ｗ）ＫＣＰＦ
次に、ステップ４５０では、ヨー加速度推定値ＳＤＹＡＷおよび横Ｇ推定値ＳＤＶｙを算出し、ステップ４６０でこれを積分することでヨーレイト推定値ＳＹＡＷおよび横速度推定値ＳＶｙを得る。
【００３７】
次にステップ４７０では、誤差フィードバック分を求めるため、ヨー速度センサ６で検出されたヨー速度ＹＡＷとヨー速度推定値ＳＹＡＷとの差分に予め定めたフィードバックゲインＧＨ１１，ＧＨ２１を掛けている。これを次回演算時のステップ４６０での積分に加えることで、横速度推定値ＳＶｙの誤差フィードバックを行っている。
【００３８】
次に、ステップ４８０では、横速度推定値ＳＶｙと車体速度ＶＸの除算により車体のスリップ角βおよび前輪タイヤスリップ角βｆ，後輪タイヤスリップ角βｒの算出を行う。
【００３９】
本実施の形態では、以上のようにして、車体のスリップ角βおよび前輪タイヤスリップ角βｆ，後輪タイヤスリップ角βｒを求める。このように、推定サイドフォースＳＦＦ，ＳＦＲとスリップ角βとに基づいて各タイヤスティフネスＫＣＰＦＰ，ＫＣＰＲＰ常時演算し、さらに、これに基づくオブザーバにより横速度推定値ＳＶｙを求めていることにより、精度を高くスリップ角βを推定することができるという効果を奏する。
【００４０】
さらに、この推定にあたり、サイドフォースＳＦＦ，ＳＦＲの値が予め設定した値ＳＦＦＫＣＰ，ＳＦＲＫＣＰよりも小さい場合には、各輪スティフネスＫＣＰＦＰ，ＫＣＰＲＰを固定するようにしているため、検出誤差によりその後の推定値の誤差が大きくなるのを防止して、オブザーバの安定性を確保することができるという効果を奏する。
【００４１】
加えて、舵角が大きくきられた時には、スティフネスを算出するローパスフィルタの時定数を小さくすることにより、スティフネスの収束速度を高めるよう構成したため、スリップ角推定精度が向上するという効果が得られる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明してきたように請求項１記載の発明は、操舵角センサａ，横加速度センサｂ，ヨーレイトセンサｃからの入力に基づいて、車両進行方向と車両の前後方向とが成す角度である車両のスリップ角を推定するスリップ角推定手段ｄに、検出したヨー速度および横方向加速度に基づいて、前後輪のタイヤで発生しているサイドフォースを推定するサイドフォース推定手段ｅと、前後各サイドフォース推定値とその時点での各タイヤスリップ角との除算によりタイヤスティフネスを推定するタイヤスティフネス推定手段ｆと、を設け、スリップ角推定手段ｄが、前回の最終スティフネス推定値と今回のタイヤスティフネス推定値とに基づいて今回の最終スティフネス推定値を求め、この最終スティフネス推定値に基づいてタイヤの横方向速度推定値を求め、前回の横方向速度推定値に今回の横方向速度微分値を積算し、この積算値に、さらにヨー速度の検出値と推定値との差に基づいて形成したフィードバック誤差値を積算して今回の横方向速度推定値を求めるとともに、今回の横方向速度推定値を前後方向速度により除算してスリップ角を演算するよう構成したため、路面μなどの変化に即座に対応して高い精度でタイヤスティフネスを求め、精度の高いスリップ角を得ることができるという効果が得られる。
【００４４】
また、請求項２記載の発明では、車両のタイヤの転動角を検出する操舵角センサａと、車両の横方向加速度を検出する横加速度センサｂと、車両の重心回りのヨー速度を検出するヨーレイトセンサｃと、所定の演算周期にて各センサａ，ｂ，ｃからの入力に基づいて、車両進行方向と車両の前後方向とが成す角度である車両のスリップ角を推定するスリップ角推定手段ｄと、を備えた車両挙動検出装置において、前記スリップ角推定手段ｄには、検出したヨー速度および横方向加速度に基づいて、前後輪のタイヤで発生しているサイドフォースを推定するサイドフォース推定手段ｅと、前後各サイドフォース推定値とその時点での各タイヤスリップ角との除算によりタイヤスティフネスを推定するタイヤスティフネス推定手段ｆと、を設け、タイヤスティフネス推定手段ｆを、大小２種類の時定数を有し、タイヤ転動角が所定値以上でありかつ前記サイドフォース推定値が所定値以上の場合には、予め設定された所定時間分だけ小さい方の時定数を選択し、タイヤスティフネスに対してローパスフィルタ処理を行うように構成し、前記スリップ角推定手段ｄが、タイヤスティフネス推定値の前回値に基づいて今回の演算周期におけるスリップ角を推定するよう構成したため、操舵角（タイヤ転動角）が大きい場合には、小さい時定数が選択されて、スティフネスの収束速度が速くなるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両挙動検出装置を示すクレーム対応図である。
【図２】本発明の説明図である。
【図３】サイドフォースとスリップ角の関係を示す図である。
【図４】本発明の推定値の説明図である。
【図５】実施の形態の車両挙動検出装置の全体図である。
【図６】実施の形態のスリップ角検出の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施の形態のスリップ角検出の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施の形態のスリップ角検出の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施の形態の説明図である。
【符号の説明】
ａ 操舵角センサ
ｂ 横加速度センサ
ｃ ヨーレイトセンサ
ｄ スリップ角推定手段
ｅ サイドフォース推定手段
ｆ タイヤスティフネス推定手段
１ 車輪速度センサ
２ 車輪速度センサ
３ 車輪速度センサ
４ 車輪速度センサ
５ 操舵角センサ
６ ヨー速度センサ
７ 横加速度センサ
８ 前後加速度センサ
９ 演算装置
Claims (2)
- 車両のタイヤの転動角を検出する操舵角センサと、
車両の横方向加速度を検出する横加速度センサと、
車両の重心回りのヨー速度を検出するヨーレイトセンサと、
所定の演算周期にて各センサからの入力に基づいて、車両進行方向と車両の前後方向とが成す角度である車両のスリップ角を推定するスリップ角推定手段と、
を備えた車両挙動検出装置において、
前記スリップ角推定手段には、検出したヨー速度および横方向加速度に基づいて、前後輪のタイヤで発生しているサイドフォースを推定するサイドフォース推定手段と、前後各サイドフォース推定値とその時点での各タイヤスリップ角との除算によりタイヤスティフネスを推定するタイヤスティフネス推定手段と、が設けられ、
前記スリップ角推定手段が、
前回の最終スティフネス推定値と今回のタイヤスティフネス推定値とに基づいて今回の最終スティフネス推定値を求め、この最終スティフネス推定値に基づいてタイヤの横方向速度推定値を求め、
前回の横方向速度推定値に今回の横方向速度微分値を積算し、この積算値に、さらにヨー速度の検出値と推定値との差に基づいて形成したフィードバック誤差値を積算して今回の横方向速度推定値を求めるとともに、
今回の横方向速度推定値を前後方向速度により除算してスリップ角を演算するよう構成されていることを特徴とする車両挙動検出装置。 - 車両のタイヤの転動角を検出する操舵角センサと、
車両の横方向加速度を検出する横加速度センサと、
車両の重心回りのヨー速度を検出するヨーレイトセンサと、
所定の演算周期にて各センサからの入力に基づいて、車両進行方向と車両の前後方向とが成す角度である車両のスリップ角を推定するスリップ角推定手段と、
を備えた車両挙動検出装置において、
前記スリップ角推定手段には、検出したヨー速度および横方向加速度に基づいて、前後輪のタイヤで発生しているサイドフォースを推定するサイドフォース推定手段と、前後各サイドフォース推定値とその時点での各タイヤスリップ角との除算によりタイヤスティフネスを推定するタイヤスティフネス推定手段と、が設けられ、
前記タイヤスティフネス推定手段は、大小２種類の時定数を有し、前記タイヤ転動角が所定値以上でありかつ前記サイドフォース推定値が所定値以上の場合には、予め設定された所定時間分だけ小さい方の時定数を選択し、前記タイヤスティフネスに対してローパスフィルタ処理を行うよう構成され、
前記スリップ角推定手段が、タイヤスティフネス推定値の前回値に基づいて今回の演算周期におけるスリップ角を推定するよう構成されていることを特徴とする車両挙動検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26281898A JP3781905B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 車両挙動検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26281898A JP3781905B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 車両挙動検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000088874A JP2000088874A (ja) | 2000-03-31 |
| JP3781905B2 true JP3781905B2 (ja) | 2006-06-07 |
Family
ID=17381050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26281898A Expired - Lifetime JP3781905B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 車両挙動検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3781905B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115167139A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-11 | 兰州理工大学 | 一种基于新型运动轨迹规划的三维天车递归滑模控制方法 |
-
1998
- 1998-09-17 JP JP26281898A patent/JP3781905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000088874A (ja) | 2000-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5011866B2 (ja) | 横すべり角推定装置、自動車、及び横すべり角推定方法 | |
| JP3331310B2 (ja) | 路面摩擦係数検出装置 | |
| JP3008833B2 (ja) | 車体の横滑り速度推定装置 | |
| JP2716435B2 (ja) | 路面車両の車両速度制御装置 | |
| KR100355918B1 (ko) | 차체 롤링 상태 평가 장치 | |
| JP3669668B2 (ja) | 車両用車輪スリップ角検出装置 | |
| US6745112B2 (en) | Method of estimating quantities that represent state of vehicle | |
| JP2002145037A (ja) | 車両の路面摩擦係数推定装置 | |
| US6853886B2 (en) | Method of estimating quantities that represent state of vehicle | |
| JP3271945B2 (ja) | 車両の路面摩擦係数推定装置 | |
| JP2000190832A (ja) | 車輌の運動制御装置 | |
| JP3748334B2 (ja) | 車両の姿勢制御装置 | |
| JPH11287749A (ja) | 路面摩擦係数推定装置 | |
| JP3781905B2 (ja) | 車両挙動検出装置 | |
| JP3282449B2 (ja) | 車輌の横滑り状態量検出装置 | |
| JP3039071B2 (ja) | 車両旋回限界判定装置 | |
| KR100907868B1 (ko) | 차량 안정성 제어 시스템의 제어방법 | |
| JP3959860B2 (ja) | 車両の車体横滑り角推定方法及び推定装置 | |
| KR100863550B1 (ko) | 차량 안정성 제어방법 | |
| JPH11115720A (ja) | 路面摩擦係数の推定装置 | |
| JP3271955B2 (ja) | 車両の路面摩擦係数推定装置 | |
| JP3773361B2 (ja) | 車両の挙動制御装置 | |
| KR100750854B1 (ko) | 차량 안정성 제어 시스템의 제어방법 | |
| KR100751216B1 (ko) | 차량의 안정성 제어 시스템 | |
| JP4953503B2 (ja) | 車両の曲線走行を検知するための方法および装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20041108 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20041217 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050831 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051004 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20051111 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051121 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060307 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060308 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317 Year of fee payment: 4 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100317 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110317 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110317 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120317 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130317 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130317 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140317 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |