JP4230961B2 - 推定装置およびそれを用いた車両運動制御装置 - Google Patents

推定装置およびそれを用いた車両運動制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4230961B2
JP4230961B2 JP2004166867A JP2004166867A JP4230961B2 JP 4230961 B2 JP4230961 B2 JP 4230961B2 JP 2004166867 A JP2004166867 A JP 2004166867A JP 2004166867 A JP2004166867 A JP 2004166867A JP 4230961 B2 JP4230961 B2 JP 4230961B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
force
vehicle
detected
current value
estimated
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 - Fee Related
Application number
JP2004166867A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005343359A (ja
Inventor
裕一郎 塚崎
勝 小暮
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.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Jukogyo KK
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 Fuji Jukogyo KK filed Critical Fuji Jukogyo KK
Priority to JP2004166867A priority Critical patent/JP4230961B2/ja
Priority to US11/135,433 priority patent/US7317982B2/en
Publication of JP2005343359A publication Critical patent/JP2005343359A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4230961B2 publication Critical patent/JP4230961B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G19/00Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/08Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
    • G01G19/086Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles wherein the vehicle mass is dynamically estimated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/12Static balancing; Determining position of centre of gravity
    • G01M1/122Determining position of centre of gravity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2240/00Monitoring, detecting wheel/tire behaviour; counteracting thereof
    • B60T2240/06Wheel load; Wheel lift
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2250/00Monitoring, detecting, estimating vehicle conditions
    • B60T2250/02Vehicle mass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)

Description

本発明は、推定装置およびそれを用いた車両運動制御装置に係り、特に、車両に関する各種の値を推定する手法に関する。
従来より、車両の操安性の向上を目的として、車両の運動状態を制御する制御装置が知られている。例えば、特許文献1には、コーナリング中に車両にかかる力の関係から、適切な車輪に対して選択的に制動力を与える制御装置や、車両の走行状態に応じて、後輪の操舵角を制御する制御装置などが開示されている。コーナリング中の車両の力関係、或いは、車両の走行状態は、予め定められた車両に関する各種の値、いわゆる、諸元等に基づいて推定することができる。
特開2002−293226号公報
しかしながら、予め定められた諸元等は、搭乗者の数、積載物の有無により、実際の値とは異なっているケースがある。制御の信頼性を向上させるためには、車両に関する各種の値を、実際の値と対応させることが重要である。
そこで、本発明の目的は、車両に関する各種値をリアルタイム処理で精度良く推定することである。
また、本発明の別の目的は、車両に関する各種値の推定演算に基づいて、車両運動制御の信頼性の向上を図ることである。
かかる課題を解決するために、第1の発明は、車両に設けられた車輪に作用する作用力を検出する第1の検出部と、作用力のうちのある分力方向に作用する作用力と、分力方向における車両の加速度とに基づいて、車両質量の現在値を推定する推定部とを有する推定装置を提供する。ここで、第1の検出部は、ある値を基準とした上下力の変化量と前後力とを作用力として検出するとともに、横力を作用力として検出する。また、推定部は、検出された上下力の変化量と検出された前後力とに基づいて、車両の重心高さの現在値を推定するとともに、推定された重心高さの現在値と、検出された上下力の変化量と、検出された横力とに基づいて、車両の重心と車軸との間の距離の現在値を推定する。
ここで、第1の発明において、車両の前後方向の加速度または車両の横方向の加速度を検出する第2の検出部をさらに有し、第1の検出部は、検出された加速度の方向に対応する作用力として、前後力または横力を検出していてもよい。この場合、推定部は、検出された前後方向の加速度と検出された前後力とに基づいて、または、検出された横方向の加速度と検出された横力とに基づいて、車両質量の現在値を推定することが好ましい。
また、第1の発明において、推定部は、推定された車両質量の現在値と、推定された重心高さの現在値と、推定された車両の重心と車軸との間の距離の現在値と、検出された前後力と、検出された横力とに基づいて、上下力の絶対値を推定することが好ましい。
また、第2の発明は、車両に設けられた車輪に作用する作用力として、ある値を基準とした上下力の変化量と前後力とを検出する第1の検出部と、推定部は、検出された上下力の変化量と検出された前後力とに基づいて、車両の重心高さの現在値を推定する推定部とを有する推定装置を提供する。第1の検出部は、ある値を基準とした上下力の変化量と前後力とを作用力として検出するとともに、横力を作用力として検出する。また、推定部は、検出された上下力の変化量と検出された前後力とに基づいて、車両の重心高さの現在値を推定するとともに、推定された重心高さの現在値と、検出された上下力の変化量と、検出された横力とに基づいて、車両の重心と車軸との間の距離の現在値を推定する。ここで、第2の発明において、推定部は、推定された車両質量の現在値と、推定された重心高さの現在値と、推定された車両の重心と車軸との間の距離の現在値と、検出された前後力と、検出された横力とに基づいて、上下力の絶対値を推定することが好ましい。
さらに、第3の発明は、上述した第1の発明または第2の発明にかかる推定装置と、推定装置によって推定された推定結果に基づいて、車両の運動状態を制御する制御部とを有する車両運動制御装置を提供する。
本発明によれば、搭乗者数が変更したり、積載物が積載された場合であっても、それによって変更する車両に関する各種の値をリアルタイムで推定することができる。また、検出部により、作用力が直接的に検出されるので、その値を正確に特定することが可能となる。そのため、この作用力に基づいて、各種の値を推定することにより、その推定精度の向上を図ることができる。また、本発明によれば、この推定結果を車両制御に適用することで、車両運動制御における信頼性の向上を図ることができる。
図1は、本実施形態にかかる車両運動制御装置が適用された車両の概略図である。この車両は、前後四輪で駆動する四輪駆動車である。エンジン1のクランクシャフト(図示せず)からの動力は、自動変速機2を介し、センタディファレンシャル装置3に伝達される。センタディファレンシャル装置3に伝達された動力は、前輪側および後輪側の駆動軸(車軸)4へとそれぞれ伝達される。各車軸4へ動力が伝達されると、左右前輪5fl,5frおよび左右後輪5rl,5rrに対して回転トルクが加えられ、これにより、4つの車輪5fl〜5rrに駆動力が発生する。なお、本明細書では、車輪5fl〜5rrを総括する場合、或いは、単独の車輪であっても特定の車輪を指す意味で用いない場合には、「車輪5」という用語を用いる。
車両の運動状態を制御する車両運動制御装置10は、推定装置20と、制御部30とを主体に構成されている。推定装置20は、車両に関する各種値の現在値を推定する装置であり、具体的な構成については後述する。推定装置20が推定する値としては、車両質量m、車両の重心高さh(以下「重心高」という)、車軸4と重心Gとの間の距離l、および、車輪5に作用する上下力Fzの絶対値(無荷重状態を0とする値)が挙げられる。制御部30は、推定装置20によって推定された推定結果に基づいて、各種アクチュエータ類を制御する。制御部30としては、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。
図2は、推定装置20のブロック構成図である。推定装置20は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等で構成されたマイクロコンピュータ21を主体に構成されている。マイクロコンピュータ21は、ROMに記憶された制御プログラムに従い、各種値の現在値推定に関する演算を行う。このマイクロコンピュータ21には、各種値を推定するために、作用力検出部22および加速度検出部23からの検出信号がそれぞれ入力されている。
図3は、車輪5に作用する作用力の説明図である。作用力検出部22は、各車輪5の車軸4にそれぞれ取付けられており、個々の車輪5に作用する作用力をそれぞれ検出する。この作用力検出部25は、車輪5に作用する三方向の分力、具体的には、前後力Fx、横力Fyおよび上下力Fzを個別の作用力として検出する。前後力Fxは、車輪5の接地面に発生する摩擦力のうち車輪中心面に平行な方向(x軸)に発生する分力であり、横力Fyは、車輪中心面に直角な方向(y軸)に発生する分力である。一方、上下力Fzは、鉛直方向(z軸)に作用する力、いわゆる、垂直荷重である。
作用力検出部22は、ひずみゲージと、このひずみゲージから出力される電気信号を処理し、作用力に応じた検出信号を生成する信号処理回路とを主体に構成されている。作用力検出部22は、車軸4に生じる応力は作用力に比例するという知得に基づき、ひずみゲージを車軸4内に埋設し、作用力を直接的に検出する。なお、作用力検出部25の具体的な構成については、例えば、特開平04−331336号公報および特開平10−318862号公報に開示されているので、必要ならば参照されたい。
温度ドリフトの影響を抑制するといった観点から、作用力検出部22からの検出信号は、ハイパスフィルタ24によってフィルタリング処理された後、マイクロコンピュータ21に入力される。温度ドリフトは、作用力検出部22の検出値が本来検出すべき値からオフセットする現象であり、車両走行時のタイヤの温度上昇およびブレーキパッドの発熱により、車軸4が加熱された際に発生する。フィルタリング処理により、検出信号において低周波成分が除去されるので、マイクロコンピュータ21に入力される検出信号は、車両静止時の値を基準とした作用力の変化量となる。前後力Fxおよび横力Fxは、車両静止時の値を基準とした力の変化量であるため、フィルタリング処理が行われたとしても、その検出値は変わらない。これに対して、上下力Fzは、車両静止時における車両の自重を基準とした力の変化量であるため、フィルタリング処理が行われることにより、その値が相対化される。換言すれば、作用力検出部22は、ある値(本実施形態では、静止時の上下力Fz0)を基準とした上下力Fyの変化量ΔFy(Fz−Fz0)を作用力として検出する。なお、以下、本明細書では、この変化量ΔFyを単に「上下力ΔFy」といい、無荷重状態を0とする上下力Fzを「上下力の絶対値Fz」という。
加速度検出部23は、車両の前後方向の加速度ax(以下「縦加速度」という)を検出する縦Gセンサ23aと、車両の横方向の加速度ay(以下「横加速度」という)を検出する横Gセンサ23bとで構成されている。各Gセンサ23a,23bとしては、周知の加速度センサを用いることができる。なお、加速度を検出する手法は、車両に取付けられたGセンサ23a,23bを用いる手法に限定されない。例えば、加速度検出部23は、車両の車速を検出し、単位時間あたりの車速の変化量を縦加速度axとして特定してもよい。また、横Gセンサ23bにはロール運動による誤差成分が含まれ易いとの観点から、横Gセンサ23bによる検出値と、予め求めておいた車両のロール特性とに基づいて、車両に実際に生じている横加速度ayを特定してもよい。
マイクロコンピュータ21は、これを機能的に捉えた場合、第1から第4の推定部21a〜21dを有する。第1の推定部21aは、前後力Fxと縦加速度axとに基づいて、または、横力Fyと横加速度ayとに基づいて、車両質量mの現在値を算出する。第2の推定部21bは、上下力ΔFzと前後力Fxとに基づいて、重心高hの現在値を算出する。第3の推定部21cは、重心高hの現在値と、上下力ΔFzと、横力Fyとに基づいて、距離lの現在値を推定する。第4の推定部21dは、車両質量mの現在値と、重心高hの現在値と、距離lの現在値と、前後力Fxと、横力Fyとに基づいて、上下力の絶対値Fzの現在値を推定する。
図4は、本実施形態にかかる車両運動制御ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の間隔で呼び出され、マイクロコンピュータ21によって実行される。まず、ステップ1において、各車輪5の作用力Fx,Fy,ΔFzと、縦加速度axおよび横加速度ayとが取得される。
ステップ2において、車両質量mの現在値が推定される。この車両質量mは、以下に示す(1)式または(2)式に基づいて推定される。なお、下式において、Fは作用力であり、アルファベットFに付された添字fl,fr,rl,rrにより、その作用力が作用している車輪5fl,5fr,5rl,5rrが区別される。また、下線に続く添字x,y,zにより、その作用力が作用する分力方向が区別される(後述する数式においても同様)。例えば、Ffl_xは、左前輪5flのx軸方向に作用する作用力、すなわち、左前輪4flの前後力Fxを示すといった如くである。
Figure 0004230961
(1)式によれば、車両質量mは、各車輪5の前後力Fxの総和から縦加速度axを除算した値であり、一方、(2)式によれば、車両質量mは、各車輪5の横力Fyの総和から横加速度ayを除算した値である。車両質量mは、(1)式もしくは(2)式の一方を用いて算出すればよく、走行状況に応じて各式を使い分けることが好ましい。例えば、車両の加減速中、すなわち、縦Gセンサ23aから検出値が得られている場合には(1)式を用い、車両の旋回運動中、すなわち、横Gセンサ23aから検出値が得られている場合には(2)式を用いるといった如くである。
ステップ3において、重心高hの現在値が推定される。この重心高hは、下式に基づいて推定される。
Figure 0004230961
同数式において、Fx_sumは、各車輪5における前後力Fxの総和であり、Lは、ホイールベースである。重心高hは、左右後輪5rl,5rrの上下力ΔFrl_z,ΔFrr_zの和と、左右前輪5fl,5frの上下力ΔFfl_z,ΔFfr_zの和との差から、前後力Fxの総和Fx_sumを除算した値に、車両に応じた比例定数(L/2)を乗算した値として算出される。
ステップ4において、重心Gと車軸5との距離lの現在値が推定される。この距離lは、下式に基づいて推定される。
Figure 0004230961
lfは、前輪側の車軸4と重心Gとの間の距離(以下「前輪距離」という)であり、lrは、後輪側の車軸4と重心Gとの間の距離(以下「後輪距離」という)である。同数式において、Fy_sumは、各車輪5における横力Fyの総和であり、dfは、前輪トレッド、drは、後輪トレッドである。前輪距離lfは、左右後輪5rl,5rrの上下力ΔFrl_z,ΔFrr_zの差から、横力Fyの総和Fy_sumと重心高hとの積を除算した値に、車両に応じた比例定数(L・dr/2)を乗じることによって算出される。これに対して、後輪距離lrは、左右前輪5fl,5frの上下力ΔFfl_z,ΔFfr_zの差から、横力Fyの総和Fy_sumと重心高hとの積を除算した値に、車両に応じた比例定数(L・df/2)を乗じることによって算出される。なお、このステップ4において、前輪距離lfおよび後輪距離lrは、各々の値を同数式に基づいて算出する必要はない。なぜならば、(1)式または(2)式に基づいて、一方の距離lを推定すれば、この一方の距離lをホイールベースLから減算した値として、他方の距離lが推定されるからである。
ステップ5において、上下力の絶対値Fzの現在値が推定される。上下力の絶対値Fzは、下式に基づいて一義的に算出される。
Figure 0004230961
同数式において、gは、重力加速度である。前輪5fl,5frに関する上下力の絶対値Ffl_z,Ffr_zは、車両質量mと、重心高hと、後輪距離lrと、前後力Fx(総和Fx_sum)と、横力Fy(総和Fy_sum)とに基づいて、それぞれ算出される。また、後輪5rl,5rrに関する上下力の絶対値Frl_z,Frr_zは、車両質量mと、重心高hと、前輪距離lfと、前後力Fx(総和Fx_sum)と、横力Fy(総和Fy_sum)とに基づいて、それぞれ算出される。
ステップ6において、ステップ2〜5の推定結果に基づいて、車両の運動状態が制御される。車両制御では、推定された各種の値のうち、特定の値を単独で用いて車両制御を行ってもよいし、また、複数の値を組合わせて車両制御を行ってもよい。車両制御の一例としては、スタビリティファクタを用いた手法が挙げられる。スタビリティファクタは、車両のステア特性を示す評価値であり、コーナリング時の車両の挙動(すなわち、安定性)の目安となる。この値が正の場合、車両はアンダーステア傾向となり、この値が負の場合、車両はオーバーステア傾向となる。スタビリティファクタの最適値は、車両によって異なっており、設計段階等において設定される。走行時の車両のスタビリティファクタが、この最適値となるように車両制御を行うことにより、操舵特性および旋回性能を良好に保つことができる。車両制御の一手法としては、例えば、センタディファレンシャル装置3のクラッチの締結力を調整し、前後輪のトルク配分を制御することが挙げられる。なお、車両制御の手法の詳細については、例えば、特開平08−002274号公報に開示されているので必要ならば参照されたい。
このように本実施形態では、車輪5に作用する作用力に基づいて、車両に関する種々の値を算出することができる。まず、車両質量mは、物理法則に則り、周知の運動方程式に基づいて算出される。車両が前後方向に加速度運動を行っている場合、車両の前後方向の荷重移動量ΔWxは、各車輪5の上下力ΔFzを用いることにより、或いは、車両質量m、縦加速度ax、重心高hおよびホイールベースLを用いることにより、下式によって表現される。
Figure 0004230961
車両質量mと縦加速度axとの積は、各車輪5の前後力Fxの総和Fx_sumと置換することができるので、未知数h、すなわち、重心高hは、上述した数式2に基づいて一義的に算出することができる。
また、車両が旋回運動中の場合、この車両に関する横方向の荷重移動量は、下式によって表現される。
Figure 0004230961
ΔWf_yは、前輪側の横方向の荷重移動量であり、ΔWr_yは、後輪側の横方向の加重移動量である。ここで、mfは、車両質量mと後輪距離lrとの積から、ホイールベースLを除算した値であり、mrは、車両質量mと前輪距離lfとの積から、ホイールベースLを除算した値である。同数式を展開すると、重心高hは、上述した数式2以外にも、以下の数式によって表現することができる。
Figure 0004230961
(3)式によれば、後輪距離lrが既知であれば、重心高hは、左右前輪5fl,5frの上下力ΔFzの差から、横力Fyの総和F_sumを除算した値に、車両に応じた比例定数((L・df)/(2・lr))を乗算することにより算出することができる。一方、(4)式によれば、前輪距離lfが既知であれば、重心高hは、左右後輪5rl,5rrの上下力ΔFzの差から、横力Fxの総和Fy_sumを除算した値に、車両に応じた比例定数((L・dr)/(2・lf))を乗算することにより算出することができる。
同数式によれば、上述した数式2により重心高hの現在値が推定されている場合、前輪距離lfの現在値または後輪距離lrの現在値は、一義的に推定することができる(数式3参照)。
車両質量mと、前輪距離lfまたは後輪距離lrとが推定されると、各車輪5にかかる静止加重を推定することができる。静止加重に、前後方向への荷重移動量ΔWxと、横方向への荷重移動量ΔWf_y(またはΔWr_y)とを考慮することにより、各車輪5における上下力の絶対値Fzは、推定することができる(数式8参照)。
Figure 0004230961
なお、上述した数式4は、数式8において、前後方向への荷重移動量ΔWxを数式5によって展開し、横方向への荷重移動量ΔWf_y(またはΔWr_y)を数式6によって展開することにより、導出することができる。
本実施形態によれば、搭乗者数が変更したり、積載物が積載された場合においても、それによって変更する車両質量m、重心高h、前輪距離lf、後輪距離lrの値をリアルタイムで検出することができる。また、本実施形態では、作用力検出部22により直接的に作用力を検出している関係上、その値を正確に特定することが可能となる。そのため、この作用力に基づいて、各種の値を推定することにより、その推定精度の向上を図ることができる。その結果、現在の車両状態が反映された推定値を用いて制御を実行することにより、車両運動制御の信頼性の向上を図ることができる。
また、本実施形態では、推定された値に基づいて、上下力の絶対値Fzが推定される。温度ドリフトを抑制するといった観点から、フィルタリング処理が施される関係上、作用力検出部22の検出値は、相対的な値、すなわち、車両静止時の値を基準とした作用力の変化量となる。このため、上下力の絶対値Fzが得られにくい。そこで、本実施形態では、作用力検出部22によって検出された値と、推定された値とを用いることにより、自重を基準に荷重移動量を考慮することにより、上下力の絶対値Fzを推定することができる。上下力の絶対値Fzが推定可能となることにより、適用可能な制御の幅を拡大することができる。また、上下力の絶対値Fzを車両運動制御に適用することにより、制御の信頼性の向上を図ることができる。なお、上下力の絶対値Fzを推定するために用いられる値は、現在の車両状態が反映されているため、絶対値Fz推定の精度向上を図ることができる。
本実施形態において、作用力検出部22は、三方向に作用する作用力を検出する構成であるが、本発明は、これに限定されるのもではなく、必要となる分力方向に作用する作用力を検出可能であれば足りる。また、三方向の分力成分のみならず、この三方向回りのモーメントをも含む六分力を検出する六分力計であってもよい。かかる構成であっても、推定において必要となる作用力は少なくも検出することができるので、当然ながら問題はない。なお、車輪に作用する六分力を検出する手法については、例えば、特開2002−039744号公報、特開2002−022579号公報に開示されているので、必要ならば参照されたい。
また、本実施形態では、作用力検出部22を車軸4に埋設するケースを説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他のバリエーションも考えられる。作用力を検出するという観点でいえば、例えば、車輪を保持する部材、例えば、ハブやハブキャリア等に作用力検出部22を設けてもよい。なお、作用力検出部22をハブに設ける手法については、特開2003−104139号公報に開示されているので、必要ならば参照されたい。
本実施形態にかかる車両運動制御装置が適用された車両の概略図 推定装置のブロック構成図 車輪に作用する作用力の説明図 本実施形態にかかる車両運動制御ルーチンを示すフローチャート
符号の説明
1 エンジン
2 自動変速機
3 センタディファレンシャル装置
4 車軸
5 車輪
10 車両運動制御装置
20 推定装置
21 マイクロコンピュータ
21a〜21d 第1〜第4の推定部
22 作用力検出部
23 加速度検出部

Claims (6)

  1. 推定装置において、
    車両に設けられた車輪に作用する作用力を検出する第1の検出部と、
    前記作用力のうちのある分力方向に作用する作用力と、当該分力方向における前記車両の加速度とに基づいて、車両質量の現在値を推定する推定部とを有し、
    前記第1の検出部は、ある値を基準とした上下力の変化量と前後力とを前記作用力として検出するとともに、横力を前記作用力として検出し、
    前記推定部は、前記検出された上下力の変化量と前記検出された前後力とに基づいて、前記車両の重心高さの現在値を推定するとともに、前記推定された重心高さの現在値と、前記検出された上下力の変化量と、前記検出された横力とに基づいて、前記車両の重心と車軸との間の距離の現在値を推定することを特徴とする推定装置。
  2. 前記車両の前後方向の加速度または前記車両の横方向の加速度を検出する第2の検出部をさらに有し、
    前記第1の検出部は、前記検出された加速度の方向に対応する前記作用力として、前後力または横力を検出しており、
    前記推定部は、前記検出された前後方向の加速度と前記検出された前後力とに基づいて、または、前記検出された横方向の加速度と前記検出された横力とに基づいて、前記車両質量の現在値を推定することを特徴とする請求項1に記載された推定装置。
  3. 前記推定部は、前記推定された車両質量の現在値と、前記推定された重心高さの現在値と、前記推定された車両の重心と車軸との間の距離の現在値と、前記検出された前後力と、前記検出された横力とに基づいて、前記上下力の絶対値を推定することを特徴とする請求項1または2に記載された推定装置。
  4. 推定装置において、
    車両に設けられた車輪に作用する作用力として、ある値を基準とした上下力の変化量と前後力とを検出する第1の検出部と、
    推定部は、前記検出された上下力の変化量と前記検出された前後力とに基づいて、前記車両の重心高さの現在値を推定する推定部とを有し、
    前記第1の検出部は、ある値を基準とした上下力の変化量と前後力とを前記作用力として検出するとともに、横力を前記作用力として検出し、
    前記推定部は、前記検出された上下力の変化量と前記検出された前後力とに基づいて、前記車両の重心高さの現在値を推定するとともに、前記推定された重心高さの現在値と、前記検出された上下力の変化量と、前記検出された横力とに基づいて、前記車両の重心と車軸との間の距離の現在値を推定することを特徴とする推定装置。
  5. 前記推定部は、前記推定された車両質量の現在値と、前記推定された重心高さの現在値と、前記推定された車両の重心と車軸との間の距離の現在値と、前記検出された前後力と、前記検出された横力とに基づいて、前記上下力の絶対値を推定することを特徴とする請求項4に記載された推定装置。
  6. 車両運動制御装置において、
    請求項1からのいずれかに記載された前記推定装置と、
    前記推定装置によって推定された推定結果に基づいて、車両の運動状態を制御する制御部と
    を有することを特徴とする車両運動制御装置。
JP2004166867A 2004-06-04 2004-06-04 推定装置およびそれを用いた車両運動制御装置 Expired - Fee Related JP4230961B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004166867A JP4230961B2 (ja) 2004-06-04 2004-06-04 推定装置およびそれを用いた車両運動制御装置
US11/135,433 US7317982B2 (en) 2004-06-04 2005-05-24 Estimating device and vehicle motion control device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004166867A JP4230961B2 (ja) 2004-06-04 2004-06-04 推定装置およびそれを用いた車両運動制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005343359A JP2005343359A (ja) 2005-12-15
JP4230961B2 true JP4230961B2 (ja) 2009-02-25

Family

ID=35450087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004166867A Expired - Fee Related JP4230961B2 (ja) 2004-06-04 2004-06-04 推定装置およびそれを用いた車両運動制御装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7317982B2 (ja)
JP (1) JP4230961B2 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005060857A1 (de) * 2005-12-20 2007-06-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Plausibilisierung einer ermittelten Fahrzeugmasse
DE102006045305B3 (de) * 2006-09-26 2008-01-17 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs
JP4382829B2 (ja) * 2007-03-13 2009-12-16 本田技研工業株式会社 ばね上速度推定装置
FR2922014A3 (fr) * 2007-10-05 2009-04-10 Renault Sas Systeme de determination de position de centre de gravite d'un vehicule automobile.
FR2922644A3 (fr) * 2007-10-22 2009-04-24 Renault Sas Procede d'estimation de la masse d'un vehicule automobile en mouvement
JP5024456B2 (ja) * 2009-09-24 2012-09-12 トヨタ自動車株式会社 車両の旋回特性推定装置
CN103282241B (zh) * 2011-02-23 2015-06-24 铃木株式会社 车辆用的高电压电缆的布线结构
WO2013075280A1 (en) * 2011-11-22 2013-05-30 Robert Bosch Gmbh Vehicle mass estimation method and system
CN102519636A (zh) * 2011-12-01 2012-06-27 北京市三一重机有限公司 履带式机构的受力测量装置和方法
JP5533903B2 (ja) * 2012-01-27 2014-06-25 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
SE536560C2 (sv) * 2012-03-22 2014-02-18 Scania Cv Ab Metod och arrangemang för estimering av tyngdpunktshöjd förett släpfordon
US8892291B2 (en) * 2013-03-12 2014-11-18 Ford Global Technologies, Llc Vehicle mass detection system
US8990000B2 (en) * 2013-04-23 2015-03-24 Ford Global Technologies, Llc Active suspension with load detection and adaptation
DE102013011576B3 (de) * 2013-07-11 2014-10-23 Audi Ag Verfahren zum Bestimmen der Masse eines an ein Zugfahrzeug angehängten Anhängers und zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Kraftfahrzeug
CN103909933B (zh) * 2014-03-27 2016-04-06 清华大学 一种分布式电驱动车辆的前轮侧向力估算方法
KR20150128046A (ko) * 2014-05-08 2015-11-18 현대모비스 주식회사 지능형타이어센서를 이용한 차량 휠 제어 시스템 및 그 방법
JP6866744B2 (ja) * 2017-04-17 2021-04-28 いすゞ自動車株式会社 重心高推定装置
JP7224897B2 (ja) * 2018-12-21 2023-02-20 日立Astemo株式会社 車両運動状態推定装置、車両運動状態推定方法並びに車両
CN110296792A (zh) * 2019-05-17 2019-10-01 中国铁路成都局集团有限公司计量所 一种货运集装箱偏载校准的方法
IT202100014741A1 (it) * 2021-06-07 2022-12-07 Vamag Srl Sistema multipiastra per la verifica del sistema frenante di veicoli terrestri con almeno due assi

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6032520A (en) * 1990-03-19 2000-03-07 Japan Electronics Industry, Limited Device for measuring action force of wheel and device for measuring stress of structure
JP2736395B2 (ja) 1990-03-19 1998-04-02 日本電子工業 株式会社 車輪作用力測定装置及び構造体の応力測定装置
US5136513A (en) * 1990-06-11 1992-08-04 Ford Motor Company Vehicle inertia and center of gravity estimator
DE4228413A1 (de) * 1992-08-26 1994-03-03 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Fahrzeugmasse und Fahrwiderstand
US5500798A (en) * 1993-09-14 1996-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hydraulic active suspension controlled with side force compensation at respective vehicle wheels
JP3268124B2 (ja) 1994-06-27 2002-03-25 富士重工業株式会社 車両のトルク配分制御装置
US5610372A (en) * 1996-03-14 1997-03-11 The Airsport Corp. System for measuring total weight and weight distribution of a vehicle
DE19623595A1 (de) * 1996-06-13 1997-12-18 Teves Gmbh Alfred Verfahren zur Regelung des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs
JP3783073B2 (ja) 1997-05-21 2006-06-07 日本電子工業株式会社 構造体の作用力計測方法および装置
DE19728867A1 (de) * 1997-07-05 1999-01-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Fahrzeugmasse
US6167357A (en) * 1998-04-23 2000-12-26 Cummins Engine Company, Inc. Recursive vehicle mass estimation
JP2002022579A (ja) 2000-07-13 2002-01-23 Nippon Denshi Kogyo Kk 応力検知センサおよび応力測定装置
JP3426569B2 (ja) 2000-07-25 2003-07-14 トヨタ自動車株式会社 ホイールの回転位置検出装置,ホイール作用力検出装置,車両制御装置
US6347269B1 (en) * 2000-07-26 2002-02-12 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Vehicle mass calculation device
JP4387607B2 (ja) 2001-03-30 2009-12-16 富士重工業株式会社 車両運動制御装置
SE519792C2 (sv) * 2001-08-17 2003-04-08 Volvo Lastvagnar Ab Metod för estimering av massan hos ett fordon vilket framförs på en väg med en varierande lutning samt metod för estimering av lutningen av den väg där ett fordon framförs
US6567734B2 (en) * 2001-08-23 2003-05-20 Cummins, Inc. System and method for estimating vehicle mass
JP4459561B2 (ja) * 2002-09-04 2010-04-28 富士重工業株式会社 コーナリングパワー制御装置およびコーナリングパワー制御方法
DE10344210B4 (de) * 2003-09-24 2015-03-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Ermittlung eines Schätzwerts der Masse eines Kraftfahrzeugs
US6904351B1 (en) * 2004-03-17 2005-06-07 Delphi Technologies, Inc. Operating a vehicle control system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005343359A (ja) 2005-12-15
US7317982B2 (en) 2008-01-08
US20050273241A1 (en) 2005-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4230961B2 (ja) 推定装置およびそれを用いた車両運動制御装置
JP4829289B2 (ja) 車両の姿勢安定制御方法及びその装置
JP3633120B2 (ja) 車体速および路面摩擦係数推定装置
JP5445532B2 (ja) 車両制御装置、車両制御プログラム、および車両制御方法
JP4459561B2 (ja) コーナリングパワー制御装置およびコーナリングパワー制御方法
EP2042356B1 (en) Suspension control apparatus
JP4491400B2 (ja) 車両タイヤ状態検出方法および車両タイヤ状態検出装置
US20030163237A1 (en) Method of controlling traveling stability of vehicle
JPH08164833A (ja) 車両の挙動推定装置
JP2005518987A (ja) 最大摩擦係数を決定する方法
JP4558395B2 (ja) 車輪の接地状態判定装置および車輪の接地状態判定方法、並びに車両運動制御装置
JP2010083329A (ja) サスペンション制御装置
US9421842B2 (en) Method for controlling suspension system
JP2008265545A (ja) 車両の重心位置推定装置及び重心位置/ヨー慣性モーメント推定装置。
KR20160040667A (ko) 전기 또는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어
TW201630764A (zh) 用於測定二輪車的傾斜角度的方法
Hu et al. Tire-road friction coefficient estimation under constant vehicle speed control
US20110276242A1 (en) Method and system for assessing vehicle movement
JP3619388B2 (ja) 車両の重心高さの推定演算装置
WO2020129298A1 (ja) 車両運動状態推定装置、車両運動状態推定方法並びに車両
JP2011068256A (ja) 推定加速度演算装置
JP3748334B2 (ja) 車両の姿勢制御装置
JP4619870B2 (ja) アライメント状態検出装置
JP2009229412A (ja) 重心高推定装置、及びこれを備えた車両挙動制御装置
JP2002104158A (ja) 路面摩擦状態演算装置、タイヤ種別判定装置、タイヤ摩耗判定装置、路面傾斜推定装置及び加速度センサのオフセット補正装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080731

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080922

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: 20081202

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4230961

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111212

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111212

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121212

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121212

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131212

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees