JPH02151568A

JPH02151568A - 車両運動推定装置

Info

Publication number: JPH02151568A
Application number: JP30338588A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ito; 健伊藤; Takeshi Fujishiro; 藤代　武史
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1990-06-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、車両のヨーレート（ヨー角速度）や横方向
速度など、状態量を推定する車両運動推定装置に関し、
この推定装置は、該装置により推定した状態量を入力情
報として舵角制御装置や能動型サスペンションなどに与
える場合に好適なものである。

〔従来の技術〕

従来、車両のヨーレート横方向速度などの状態量を用い
て車両の運動特性を制御する装置としては、例えば特開
昭６２−２４１７７２．同６２−２４１７７３号公報記
載の装置（発明の名称は共に「車両用実舵角制御装置」
）が知られている。

これらの実舵角制御装置は、自軍の運動状ＢｉＭを特徴
とする特性を数学モデル化した規範モデルから得られる
運動状態量の出力目標値に追従させるように舵角を指令
制御するもので、例えば追従させる運動状態量として横
加速度をとるときには、出力フィードバックを行うため
の横加速度センサの他に、状態フィードバックを行うた
めの、ヨーレート検出用のヨーレートセンサ（レートジ
ャイロ）及び横方向速度検出用の横方向速度センサ（対
地車速計）の搭載が必要であった。

しかし、上述のヨーレートや横方向速度はその発生量が
小さく、横風や路面傾斜などの外乱の影響を受は易いの
で、その検出に用いるレートジャイロ及び対地車速計は
、高い検出精度を必要とするから高価になＩｚ、また、
大形になるから取り扱いが面倒である。このため、制御
装置の製作及び搭載に要するコストが著しく上昇するの
で、上記各センサを用いた装置を一般車両に搭載するこ
とは実際上困難であった。

そこで、本出願人は、特願昭６３−１９７７７６号にて
、比較的安価な操舵角センサ、ヨー角加速度センサなど
の検出値を用いて、車両の平面運動に関する数学モデル
に基づき設定されるゲイン行列を有したオブザーバによ
Ｉｚ、ヨーレート及び横方向速度を推定する推定装置を
提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した推定装置にあっては、横風が入
力された場合や路面が横方向に傾斜している場合には、
ヨーレート横方向速度の各推定値が実際値に対して誤差
を生じてしまうという未解決の問題があった。

この発明は、このような従来技術及び先願技術の有する
未解決の問題に鑑みてなされたもので、車両のヨーレー
ト、横方向速度などの運動状態量を横風や路面傾斜によ
る外乱の影響を排除して、精度良く推定できるようにし
、且つ、一般車両に搭載できる低コストな構成を維持す
ることを、その解決しようとする第１の課題とし、合わ
せて、横風や路面傾斜角の値を推定して、その外乱推定
値を車両制御に利用可能にすることを、第２の課題とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の課題を解決するために、この発明の請求項（
１）〜（５）記載の装置は、第１図（ａ）に示す如く、
少なくとも前輪の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、前記画検出手段の検出
情報を入力して、運動方程式で記述される車両モデルに
基づき少なくとも２つの状態量推定値と２つの出力量推
定値とを推定演算する運動推定演算手段と、前記各出力
量推定値に対応した出力量を検出する出力量検出手段と
、この出力量検出手段による出力量検出値と前記運動推
定演算手段による出力量推定値との偏差に基づき、路面
横方向の傾斜及び横風の内の少なくとも一方によって生
じる前記運動推定演算手段の状態量推定値の誤差を補正
する外乱補正手段とを具備している。

また、第２の課題を解決するために、この発明の請求項
（６）、　（７）記載の装置は、第１図（ｂ）に示す如
（、前記記載の構成に、ヨー角加速度推定値及びヨー角
加速度検出値の偏差と、車両諸元値、空力特性とに基づ
き横風外乱の大きさを推定演算する横風推定演算手段を
付加している。

さらに、第２の課題を解決するために、この発明の請求
項（８）、　（９）記載の装置は、第１図（Ｃ）に示す
如く、前記記載の構成に、ヨー角加速度推定値及びヨー
角加速度検出値の偏差と、横加速度推定値及び横加速度
検出値の偏差と、車両諸元値、空力特性とに基づき路面
横方向の傾斜角を推定演算する傾斜角推定演算手段を付
加している。

〔作用〕

この発明の請求項（１）〜（５）記載の装置では、運動
推定演算手段が、操舵角及び車速を人力して、運動方程
式で記述される車両モデルに基づき少なくとも２つの状
態量推定値と２つの出力量推定値とを推定演算するとと
もに、出力量検出手段が、出力量を検出する。そこで、
外乱補正手段は、出力量検出手段による出力量検出値と
運動推定演算手段による出力量推定値との偏差に基づき
、路面横方向の傾斜及び横風によって生じる運動推定演
算手段の状態量推定値の推定誤差を補正する。

また、上述の作用のほか、請求項（６）、　（７）記載
の装置では、横風推定演算手段が横風の大きさを推定し
、請求項（８）、　（９）記載の装置では、傾斜角推定
演算手段が路面の横方向傾斜角を推定する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第２図乃至第５図に基づい
て説明する。

第２図は、車両運動推定装置２を示すブロック図である
。同図において、車両運動推定装置２は、第１．第２の
横加速度センサ４Ａ、４Ｂ、車速センサ６、操舵角セン
サ８．及び推定演算器１０を有している。

この内、第１の横加速度センサ４Ａは第３図に示す如く
車両重心点より距離ｌたけ前方の位置に設けられ、この
位置で車両の横方向に生じる加速度を検知して該加速度
に応じた横加速度信号α。

を推定演算器１０に出力するとともに、第２の横加速度
センサ４Ｂは車両重心点位置に設けられ、この位置で横
加速度に応じた横加速度信号αを推定演算器１０に出力
するようになっている。また、車速センサ６は車速に応
じた車速信号■を、操舵角センサ８は前輪に対する操舵
角に応じた操舵角信号θを推定演算器１０に夫々出力す
るようになっている。

さらに、推定演算器１０は、ヨー角加速度演算回路１１
．信号処理回路１２ａ〜１２ｄ、マイクロコンピュータ
１４．Ｄ／Ａ変換器１６ａ−１６ｄ、増幅器１８ａ〜１
８ｄを含んで構成される。

この内、ヨー角加速度演算回路１１は、第１．第２の横
加速度センサ４Ａ、４Ｂの検出信号α、。

αを入力し、ヨー角加速度ψを、 φ＝（α、−α）／Ｉｌ　　　　　　　　・・・　（１
）の式に基づき演算し、その演算値に応じた信号を信号
処理回路１２ｃに出力するようになっている。

また、信号処理回路１２ａ−１２ｄは、各センサ６．８
．４Ｂから出力された検出信号Ｖ、θ、α及び演算回路
１１から出力された演算信号ψに対して夫々各別にフィ
ルタリング処理及びデジタル変換処理を施し、その処理
された各信号を後段のマイクロコンピュータ１４に出力
するようになっている。マイクロコンピュータ１４は、
処理された信号Ｖ、θ、φ、αを読み込み、運動状態量
であるヨーレートψ及び横方向速度Ｖ、を外乱による影
響を補正した状態で推定するとともに、横風の大きさＹ
ｗ及び路面の横方向傾斜角ηの値を推定するもので、こ
の各推定値を後段のＤ／Ａ変換器１６ａ−１６ｄ及び増
幅器１８ａ　〜１８ｄを介して出力するようになってい
る。

本実施例のマイクロコンピュータ１４は、同一次元オブ
ザーバを含む推定機構を機能的に構成し、これにより前
述した推定演算を行うもので、その機能ブロック図は第
４図に示すようになっている。

つまＩｚ、同図において、２０は車両モデルであＩｚ、
運動状態量であるヨーレートφ、横方向速度９ｙ及び車
両運動系の測定出力量であるヨー角加速度φ、横加速度
ａを推定演算する。２２は減算器であＩｚ、出力量検出
値φ、αと出力量推定値φ、冴との偏差Ｅを演算する。

２４は外乱推定・補正部であＩｚ、偏差計に基づき車両
モデル２０の補正量を決定するとともに、横風の大きさ
Ｙ。及び路面横方向の傾斜角ηを演算する。

この内、車両モデル２０は、各要素が後述する如く決定
されている係数ベクトルＢ、システム行列Ａ　（Ｖ）　
、出力行列Ｃ（Ｖ）を担うゲイン設定器２６〜２８、加
算器２９，３０、及び積分器３１により構成されておＩ
ｚ、行列Ａ　（Ｖ）及びＣ（Ｖ）は車速■の関数になっ
ている。そして、加算器２９では、入力である操舵角θ
に係数ベクトルＢを乗じた値Ｂθと、状態フィードバッ
ク量Ａ（ν）・父と、後述する補正量Ｆ　−Ｆ−’・Ｅ
を加算して積分器３１に出力し、この積分器３１で積分
して運動状態量父を求めるようになっている。

また、もう一方の加算器３０では、運動状態量大に出力
行列Ｃ（Ｖ）を乗じた（ＩＣ（Ｖ）・父と入力量Ｂθを
加算して出力ベクトル？”＝（、；＃：ｌを求めるよう
になっている。

外乱推定・補正部２４は後述する如く各要素が決定され
ている２行２列でなるゲイン行列Ｆを担うゲイン設定器
３２と、そのゲイン逆行列Ｆ″′を担うゲイン設定器３
３とから成Ｉｚ、偏差計にゲイン逆行列Ｆ−１を乗じて
會Ｃｗ”　＝　［♀、　　ｇ−ｓｉｎη］を演算し、偏
差計にゲイン逆行列Ｆ−Ｉ及びゲイン行列Ｆを乗じた値
Ｆ　−Ｆ−’　−Ｅを外乱に対する補正量としている。

ここで、かかる第４図の推定機構を構成することによＩ
ｚ、横風及び路面の横方向傾斜があっても運動状態量に
与える誤差を排除できることを説明する。併せて、その
横風及び路面の横方向傾斜角を推定できることを説明す
る。

まず、よく知られた線形２自由度モデルに基づき横風と
路面傾斜とを考慮した車両の運動方程式を以下に示す、
つまＩｚ、 ■２ψ＝２　Ｌ、　Ｃ，−２ｔ、ＲｃＲ＋Ｌｗ　Ｙｗ　
・（２）Ｍα＝Ｍ　（Ｑｙ　＋Ｖφ）＝２　Ｃｙ　＋２　Ｃｍ　＋Ｙｗ　＋Ｍｇ　−５ｉｎη
−（３）Ｃ，＝ｅＫ、βＦ　　　　　　　　　　　　　
　−（４）Ｃｍ＝Ｋｍβ□　　　　　　　　　　　　　
　・・・（５）β、＝θ／Ｎ　　　（Ｖｙ　　　Ｌｖ　
　ψ）／Ｖ　　　　　・・・（６）βえ＝−（Ｖ、＋ｔ
、Ｒψ）／Ｖ　　　　　　　　・・・（７）である。こ
こで、Ｉ２　：ヨー慣性モーメント　ψはヨー角加速度
＋　　ＬＦ　　’前輪・重心点間距離、　　Ｌｍ：後輪
・重心点間距離、Ｌ、：空力中心−重心間距離、Ｙ８　
：横風の大きさ９Ｍ：車両質量、α：横加速度、　　＜
／、　　：横方向並進加速度、■：車速。

ψ：ヨーレー）、ｇ：重力加速度、η：路面横方向の傾
斜角、Ｃ，：前輪コーナリングフォース。

ＣＩＩ　：後輪コーナリングフォース、ｅＫ、：前輪の
等価コーナリングパワー　ＫＲ：後輪のコーナリングパ
ワー、βＦ　：前輪横すべり角、β８は後輪機すべり角
、θ：操舵角、Ｎニステアリングギヤ比、ｖ、：Ｗｉ方
向速度であＩｚ、これらの内、車両諸元及び空力特性は
既知であるとする。

そこで、状態変数としてヨーレートψ、横方向速度ｖｙ
（状態変数ベクトルＸＴ＝［ψ　Ｖ、］）。

出出力数としてヨー角加速度φ、横加速度（出力変数ベ
クトルＹ７＝［ψ　α］）を夫々選択し、外乱を横風Ｙ
。２重力加速度の路面傾斜方向成分ｇｓｉｎ　η（外乱
ベクトルＷ丁＝　［Ｙｌ、Ｉｇ　−５ｉｎη］とした場
合の状態方程式、出力方程式は次式で表される。

文＝ＡＸ＋Ｂθ＋ＦＷ　　　　　　　　・・・　（８）
Ｙ＝ＣＸ＋Ｂθ十ＦＷ　　　　　　　　・・・　（９）
ここで、Ａは２×２のシステム行列、Ｂは２×１の係数
ベクトル、Ｃは２×２の出力行列、Ｆは２×２の係数行
列であって、であＩｚ、ａ　ｚ＝　　２　（ＬＦ”ｅ　ＫＦ　＋ＬＲ”ＫＲ）　
／　１２ａ＋ｚ＝　　２（ＬｒｅＫｒ　　ＬＲＫＲ）／
Ｉ２ａ　ｚ＋−２（１，Ｆ　ｅ　Ｋｐ　　ＬＲＫＮ　）
　／　Ｍ３２２＝　　２　（ｅ　ＫＦ　＋　Ｋｌｌ　）
　／　Ｍｂ　ｚ＝　２　ＬＦ　ｅ　ＫＦ　／　Ｉ　ｚｂ
ｚ＋＝　２　ｅ　Ｋｐ　／　Ｍである。

一方、前述した第４図の構成における状態方程式及び出
力方程式は、 ■＝Ａ９＋Ｂ（３＋　Ｆ　Ｆ−’Ｅ　　　　　　　・０
０）（但し、Ｅ＝Ｙ−９）？＝Ｃ■＋Ｂθ　　　　　　　　　　　　・・・（１１
）となる、第（９）、　（Ｉ＋）式を第００式に代入す
ると、文＝Ａｇ十Ｂθ十Ｃ（Ｘ−５ｊ）＋ＦＷ　　−Ｑ
７Ｊとなる。ある時点（例えば直進状態）で父−Ｘとな
ったと仮定すれば、第θの式は交−へ■＋Ｂθ＋ＦＷ　　　　　　　　　・・・０３）
となＩｚ、前記第（８）式と同様の形となＩｚ、横風が
入力された場合又は路面が傾斜している場合でも、父＝
Ｘは常に満足される。つまＩｚ、第４図の構成によって
理論的には横風及び路面傾斜にまり外乱による状態量の
推定誤差を零にすることができる。

ところで、上述における出力量の偏差Ｅは、Ｅ＝Ｃ（Ｘ
−文）＋ＦＷ　　　　　　　　・・・側であＩｚ、父＝
Ｘであれば、Ｅ＝ＦＷ　　　　　　　　　　　　　　　・・・０５）
から、Ｗ＝Ｆ−’Ｅ、即ち、・・・０６）となＩｚ、Ｙｗ　＝　（Ｉｚ　／Ｙｗ　）　　（ｉｌ；　　Ｊ）　
　　　　　・・・ＱＴ）η＝ｓｉｎ−’　（（−（φ−
φ）＋（α−＃））／ｇ）Ｌ、　Ｍ・・・０ω が得られるから、これらの第０７）、　０８）式より横
風の大きさＹｗ及び路面傾斜角ηの値を求めることがで
きる。

次に、本実施例の全体動作を説明する。

ヨー角加速度演算回路１１は、入力する第１゜第２の横
加速度センサの横加速度検出信号α、。

αを入力し、前記ヨー角加速度φを演算する。

また、マイクロコンピュータ１４は、第５図のフローチ
ャートに基づく推定演算動作を一定時間ΔＬ（例えば２
０ｍ５ｅｃ）毎のタイマ割り込み処理により行う。つま
Ｉｚ、同図のステップ■では、第２の横加速度センサ４
Ｂ、　　ヨー角加速度演算回路１１、車速センサ６、及
び操舵角センサ８に係る検出信号α、ψ、Ｖ、及びθを
信号処理回路１２ａ〜１２ｄを介して夫々読み込み、そ
れらの値を重心点の横加速度α、ヨー角加速度ψ、車速
■。

及び操舵角θとして一時記憶する。

次いでステップ■に移行し、記憶テーブルを参照するこ
とによＩｚ、車速Ｖの値に応じたシステム行列Ａ　（Ｖ
）　、出力行列Ｃ（Ｖ）を作成する。

次いでステップ■に移行し、父＝Ｓ交ｄｔ　　　　　　　　　　　・・・　側の演算
を行って、ヨーレートψ及び横方向速度■。

から成る状態変数ベクトルＸの推定値父を算出する。こ
の演算は、具体的には、前回の演算時、即ち（ｉ−１）
回目の推定価父（ｉ−１）及び演算値文（ｉ−１）を用
い、今回の演算時、即ちｉ回目の演算を父（ｉ）を、；（ｉ）＝φ（ｉ−１）　＋Δｔ・φ（＋−１）　　　
　・・・Ｃ２［Ｄ＼ン、　　（ｉ）　　＝　＼ン、　　
（ｉ−１）　　＋Δ　む　・　〈り（＋−１）　　・・
・（２０の式から求める。

次いでステップ■に移行して、外乱に対する補正ＩＦ−
Ｆ−’−Ｅを、予め記憶していたゲイン行列Ｆ、ゲイン
逆行列Ｆ−１，及び（ｉ−１）回目の偏差Ｅを用いて演
算し、この後、ステップ■〜■に移行する。

ステップ■では、前述した第００）式に基づき、さらに
ステップ■での演算値を用いて、オブザーバ行列文＝Ａ
■＋Ｂθ十ＦＦ−’Ｅを作成して演算する。

ステップ■では、前述した第（１１）式に基づき出力行
列Ｙ＝Ｃ父十８θを作成して演算する。

さらにステップ■では、前述した第００式に基づき行列
ｇ＝Ｆ−’Ｅを作成して、横風の大きさＹ。

及びｇ−ｓｉｎ　ηの値を求め、この後、ステップ■で
路面横方向の傾斜角ηを第０８）式から求める。

次いでステップ■に移行して、ステップ■及び■、■で
の演算値Ｊ、Ｖｙ及び♀８．ηに応じた信号をＤ／Ａ変
換器１６ａ〜１６ｄ及び増幅器１８ａ〜１８ｄを介して
出力する。

以上の処理はΔを時間毎に繰り返して行われるから、こ
の演算周期Δｔを適宜に設定することによＩｚ、ヨーレ
ートψ及び横方向速度Ｖ、並びに横風の大きさＹ８及び
傾斜角ηを同時に実時間で、且つ、横風、路面傾斜に影
響されないで正確に推定できる。また、この推定装置は
、比較的低コストな部品でオブザーバを含む推定機構を
構成しているので、従来のように高価なレートジャイロ
。

対地車速計を搭載しなくても済み、これがため装置全体
が低コストになＩｚ、一般車両にも容易に搭載できる。

ここで、本実施例では、操舵角センサ８．信号処理回路
１２ｂ、及び第５図ステップ■の処理により操舵角検出
手段が構成され、車速センサ６゜信号処理回路１２ａ及
び第５図ステップ■の処理により車速検出手段が構成さ
れ、第１．第２の横加速度センサ４Ａ、４Ｂ、　　ヨー
角加速度演算回路１１、信号処理回路１２ｃ、１２ｄ、
及び第５図のステップ■の処理により出力量検出手段が
構成される。また、第５図のステップ■、■、■、■■
の処理、及びＤ／Ａ変換器１６ａ、１６ｂ、増幅器１８
ａ、１８ｂにより運動推定演算手段が構成される。さら
に、第５図のステップ■、■の処理が外乱補正手段に対
応し、同図のステップ■。

■、及びＤ／Ａ変換器１６ｃ、増幅器１８ｃにより横風
推定演算手段が構成され、同図のステップ■〜■、及び
Ｄ／Ａ変換器１６ｄ、増幅器１８ｄにより傾斜角推定演
算手段が構成される。

なお、前記実施例において、外乱Ｗの値を推定すること
なく、状態量父のみを正確に推定したい場合には、第４
図におけるゲイン行列Ｆ、ゲイン逆行列Ｆ−’を一つに
まとめてゲイン行列に＝Ｉ（Ｉ：単位行列）としてもよ
い。

また、以上の説明は車両モデルを連続系で記述した場合
についてであったが、第６図の機能ブロック図（第４図
と同一の構成要素には同一の符号を用いる）に示すよう
に離散時間系で記述した車両モデルを基礎に推定すれ頃
、その推定精度を向上させることができる。その場合、
ゲイン設定器２７．２６．３２によって設定される各行
列は、Ａ　Ｄ　＝　ｅ　Ａ″ｔ　　Ｂｏ＝（ｅｔｔ″’
−１）Ａ−’Ｂ。

Ｆ、＝　（ｅＡ″Ｌ−Ｉ）Ａ−’Ｆとなる（ｅは自然対
数の底、Δｔはサンプリング周期）。なお、第６図にお
けるＺ−１は１サンプル遅れを意味し、■は単位行列で
ある。

さらに、四輪操舵車においては、入力として、前輪操舵
角θに加えて後輪実舵角δ、を考慮することにより（例
えば「モデル追従制御と四輪操舵車」、自動車技術、　
Ｖｏｌ、４２．Ｎｏ、３．１９８８，３０４〜３１０頁
）、前記実施例と全く同様に構成可能である。

また、前記実施例における状態量推定値は、前述したヨ
ーレートと横方向速度のほかに、ヨーレートと重心点検
すべり角であってもよいし、必要に応じて３つ以上の状
態量の組み合わせであってもよい。

さらにまた、前記実施例における外乱推定手段は、横風
の大きさ又は路面傾斜角の何れか一方のみを推定する構
成であってもよい。また、前記実施例における横風推定
演算手段及び傾斜角推定演算手段は、必要な場合のみ設
けるとしてもよい。

さらにまた、前記実施例における推定演算器ｌＯは、ア
ナログ電子回路とマイクロコンピュータとにより構成し
たが、その全体をアナログ電子回路により構成してもよ
いし、またマイクロコンピュータにより構成してもよい
。

〔発明の効果］以上説明したように、この発明の請求項（１）〜（５）
記載の装置では、少なくとも２つの車両運動の出力量（
例えばヨー角加速度及び重心点での横加速度）の推定値
とそれらの検出値との偏差に基づき、横風及び路面の横
方向傾斜に相当する補正を行って、少なくとも２つの運
動状態量（例えばヨーレートと重心点での横速度）を推
定するようにしたため、横風が入力した場合又はや路面
が横方向に傾斜した場合及び両者が同時に発生した場合
でも、先願記載のものとは違って、それらの外乱による
状態量の推定誤差を排除した正確な状態量を推定でき、
これらの推定値を用いて制御を行う舵角制御装置や能動
型サスペンションの制御特性を向上させるとともに、従
来のような高価なセンサを用いていないため、装置全体
の低コスト化も維持でき、−ａ車両にも容易に搭載可能
であるという効果が得られる。

この内、とくに、請求項（３）記載の装置では、出力量
検出値としてのヨー角加速度及び重心点検加速度を求め
るに際し、比較的安価に入手できる１対の横加速度セン
サの検出信号を用いているため、信号処理も容易であＩ
ｚ、また装置全体の低コスト化も促進される。また、請
求項（５）記載の装置では、比較的扱い易い補正手法を
用いているため、推定プログラムが簡便である等の効果
がある。

さらに、請求項（６）〜（９）記載の装置では、請求項
（２）記載の構成に、横風の大きさ又は路面の横方向傾
斜角を推定する手段を夫々付加したため、それらの外乱
が状態量の推定に及ぼす影響を排除できるのみならず、
外乱自体の値を推定して、その推定値を他の制御に利用
できるという、汎用性の高い推定装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（Ｃ）は夫々この発明の特許請求の
範囲との対応図、第２図はこの発明の一実施例を示すブ
ロック図、第３図は第２図の実施例における横加速度セ
ンサの取付は位置を示す説明図、第４図は第２図中のマ
イクロコンピュータの機能を示すブロック線図、第５図
は第２図中のマイクロコンピュータによる処理を示す概
略フローチャート、第６図は車両モデルを離散値系で記
述したときのマイクロコンピュータの機能を示すブロッ
ク線図である。図中、２は車両運動推定装置、４Ａ、４Ｂは第１、第２
の横加速度センサ、６は車速センサ、８は操舵角センサ
、１２ａ−１２ｄは信号処理回路、１４はマイクロコン
ピュータ、１６ａ−１６ｄはＤ／Ａ変換器、１８ａ−１
８ｄは増幅器である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも前輪の操舵角を検出する操舵角検出手
段と、車速を検出する車速検出手段と、前記両検出手段
の検出情報を入力して、運動方程式で記述される車両モ
デルに基づき少なくとも２つの状態量推定値と２つの出
力量推定値とを推定演算する運動推定演算手段と、前記
各出力量推定値に対応した出力量を検出する出力量検出
手段と、この出力量検出手段による出力量検出値と前記
運動推定演算手段による出力量推定値との偏差に基づき
、路面横方向の傾斜及び横風の内の少なくとも一方によ
って生じる前記運動推定演算手段の状態量推定値の誤差
を補正する外乱補正手段とを具備したことを特徴とする
車両連動推定装置。
（２）前記運動推定演算手段は、出力量推定値としてヨ
ー角加速度及び車両重心点での横加速度を夫々推定演算
し、前記出力量検出手段は、ヨー角加速度及び車両重心
点での横加速度を夫々検出するようにした請求項（１）
記載の車両運動推定装置。
（３）前記出力量検出手段は、車両前後の異なる位置で
あって車両の横方向加速度を検出可能な方向に設置され
た１対の加速度センサを有し、この加速度センサ夫々の
検出信号に基づきヨー角加速度及び重心点での横加速度
を求めるようにした請求項（２）記載の車両運動推定装
置。
（４）前記運動推定演算手段は、状態量としてヨーレー
ト及び重心点での横速度、又は、ヨーレート及び重心点
での横すべり角を夫々推定演算するようにした請求項（
１）記載の車両運動推定装置。
（５）前記外乱補正手段は、ヨーレート推定値■、横方
向速度推定値■＿ｙ、推定する状態量ベクトル■（■＾
Ｔ＝〔■　■＿ｙ〕）、操舵角θ、車速Ｖ、係数行列Ａ
、Ｂとしたときの車両モデルを、 ■＝Ａ（Ｖ）■＋Ｂθ とした場合、 ■＝Ａ（Ｖ）■＋Ｂθ＋Ｅ ▲数式、化学式、表等があります▼ で表されるＥを補正量とした請求項（２）記載の車両運
動推定装置。
（６）前記請求項（２）記載の構成に、ヨー角加速度推
定値■及びヨー角加速度検出値■の偏差Ｅ＿■と、車両
諸元値、空力特性とに基づき横風外乱の大きさＹ＿ｗを
推定演算する横風推定演算手段を付加したことを特徴と
する車両運動推定装置。
（７）前記横風推定演算手段は、ヨー慣性をＩ＿ｚ、空
力中心・車両重心間の距離をＬ＿ｗとしたときに、Ｙ＿
ｗ＝（Ｉ＿ｚ／Ｌ＿ｗ）Ｅ＿■、Ｅ＿■＝■−■の式に
より横風外乱の大きさＹ＿ｗを求める手段である請求項
（６）記載の車両運動推定装置。
（８）前記請求項（２）記載の構成に、ヨー角加速度推
定値■及びヨー角加速度検出値■の偏差Ｅ＿■と、横加
速度推定値■及び横加速度検出値αの偏差Ｅ＿αと、車
両諸元値、空力特性とに基づき路面横方向の傾斜角ηを
推定演算する傾斜角推定演算手段を付加したことを特徴
とする車両運動推定装置。
（９）前記傾斜角推定演算手段は、ヨー慣性をＩ＿ｚ、
空力中心・車両重心間の距離をＬ＿ｗ、車両質量をＭ、
重力加速度をｇとしたときに、 η＝ｓｉｎ＾−＾１〔（−［Ｉ＿ｚ／Ｌ＿ｗＭ］Ｅ＿■
＋Ｅ＿α）／　ｇ〕の式により路面傾斜角ηを求める手
段である請求項（８）記載の車両運動推定装置。