JPH054575A - 推定車体速度等の算出装置 - Google Patents
推定車体速度等の算出装置Info
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- JPH054575A JPH054575A JP3002713A JP271391A JPH054575A JP H054575 A JPH054575 A JP H054575A JP 3002713 A JP3002713 A JP 3002713A JP 271391 A JP271391 A JP 271391A JP H054575 A JPH054575 A JP H054575A
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- acceleration
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- estimated
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE 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
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
- B60T8/58—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration responsive to speed and another condition or to plural speed conditions
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE 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
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE 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
- B60T2250/00—Monitoring, detecting, estimating vehicle conditions
- B60T2250/04—Vehicle reference speed; Vehicle body speed
Abstract
(57)【要約】
【目的】 通常走行時のみならず、過大スリップ又はス
ピンが生じた時も正確な推定車体速度及び推定車体加速
度を算出することができる装置を提供することを目的と
する。 【構成】 車輪速度から推定車体速度等を算出する手段
と、重力式加速度計から推定車体速度等を算出する手段
とを設け、過大スリップ又はスピンの発生及び収束に応
じて両手段の切り替えを行なう。
ピンが生じた時も正確な推定車体速度及び推定車体加速
度を算出することができる装置を提供することを目的と
する。 【構成】 車輪速度から推定車体速度等を算出する手段
と、重力式加速度計から推定車体速度等を算出する手段
とを設け、過大スリップ又はスピンの発生及び収束に応
じて両手段の切り替えを行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アンチロック等の車輪
挙動制御に必要な車体の推定車体速度等を算出する装置
に関し、更に詳述すれば、車輪速度及び重力式加速度計
の出力に基づいて車体の推定車体速度等を算出する装置
に関する。
挙動制御に必要な車体の推定車体速度等を算出する装置
に関し、更に詳述すれば、車輪速度及び重力式加速度計
の出力に基づいて車体の推定車体速度等を算出する装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】アンチロック等車輪挙動制御装置におい
て、スリップ又はスピン算出の基礎である車体速度の推
定、及びタイヤと路面の間の摩擦係数の推定は、制御性
能を直接左右する重大な要素である。タイヤ路面間の摩
擦係数の推定は、制御中に到達した車体加速度の推定値
から算出するのが普通であり、車体加速度の推定値は車
体速度の推定値に基づいて算出される。従って、車輪挙
動制御装置の性能は車体速度の推定精度に大きく依存し
ている。
て、スリップ又はスピン算出の基礎である車体速度の推
定、及びタイヤと路面の間の摩擦係数の推定は、制御性
能を直接左右する重大な要素である。タイヤ路面間の摩
擦係数の推定は、制御中に到達した車体加速度の推定値
から算出するのが普通であり、車体加速度の推定値は車
体速度の推定値に基づいて算出される。従って、車輪挙
動制御装置の性能は車体速度の推定精度に大きく依存し
ている。
【０００３】ところで、車体速度を車輪速度のみから推
定するのでは車輪に過大なスリップ又はスピンが起ると
著しく推定精度が悪くなる。
定するのでは車輪に過大なスリップ又はスピンが起ると
著しく推定精度が悪くなる。
【０００４】そこで、信頼できる加速度計から求められ
る加速度と、車輪速度との両者の情報に基づいて、推定
車体速度及び推定車体加速度を求めれば、推定精度を著
しく高めることができる。加速度計としては、一般に重
力式加速度計が用いられている。
る加速度と、車輪速度との両者の情報に基づいて、推定
車体速度及び推定車体加速度を求めれば、推定精度を著
しく高めることができる。加速度計としては、一般に重
力式加速度計が用いられている。
【０００５】重力式加速度計は、図５に概略図が示され
ているように、加速により生じた振動子Ｆの変位量を抵
抗体やピエゾ素子,差動トランス等を用いて電気信号に
変換し、加速度を検出する構成を有する。
ているように、加速により生じた振動子Ｆの変位量を抵
抗体やピエゾ素子,差動トランス等を用いて電気信号に
変換し、加速度を検出する構成を有する。
【０００６】従って、車輪に過大なスリップ又はスピン
が起こっていない状態では、車輪速度から推定した推定
車体速度等を用いる一方、車輪に過大なスリップ又はス
ピンが起これば、重力式加速度計の出力に基づいて推定
した推定車体速度等を用いることが考えられる。
が起こっていない状態では、車輪速度から推定した推定
車体速度等を用いる一方、車輪に過大なスリップ又はス
ピンが起これば、重力式加速度計の出力に基づいて推定
した推定車体速度等を用いることが考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の考えに従って、
車輪挙動制御システムを構成する場合、過大なスリップ
又はスピンの発生判断及び収束判断が下される時点で
は、車輪速度から求めた推定車体速度と、重力式加速度
計から求めた推定車体速度が一致する様になっている必
要があり、更に車輪速度から求めた推定車体加速度と、
重力式加速度計から求めた推定車体加速度も一致するこ
とが望ましい。
車輪挙動制御システムを構成する場合、過大なスリップ
又はスピンの発生判断及び収束判断が下される時点で
は、車輪速度から求めた推定車体速度と、重力式加速度
計から求めた推定車体速度が一致する様になっている必
要があり、更に車輪速度から求めた推定車体加速度と、
重力式加速度計から求めた推定車体加速度も一致するこ
とが望ましい。
【０００８】これ等の必要条件を満たすため、車輪速度
から推定した推定車体速度の算出手段、補正後の重力式
加速度計の出力に基づいて推定した推定車体速度の算出
手段、及び前者の推定車体速度から後者の推定車体速度
へ、又は逆の切替え時の判断手段をどのように構成する
かが課題となる。
から推定した推定車体速度の算出手段、補正後の重力式
加速度計の出力に基づいて推定した推定車体速度の算出
手段、及び前者の推定車体速度から後者の推定車体速度
へ、又は逆の切替え時の判断手段をどのように構成する
かが課題となる。
【０００９】又、推定車体速度を求める際に、なるべく
簡単な演算操作で推定車体加速度も同時に求めることが
出来るためには、どのように構成すればよいか、更に、
スリップ又はスピンの過大さの程度に応じて重力式加速
度計から求めた推定車体速度及び加速度への依存度が逐
次高まる様にするためには、どのように構成すればよい
かが課題となる。
簡単な演算操作で推定車体加速度も同時に求めることが
出来るためには、どのように構成すればよいか、更に、
スリップ又はスピンの過大さの程度に応じて重力式加速
度計から求めた推定車体速度及び加速度への依存度が逐
次高まる様にするためには、どのように構成すればよい
かが課題となる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る推定車体速度等の算出装置は、単位演
算サイクル毎に、車両の少なくとも一つの車輪の回転速
度を計測して、車輪速度を出力する手段と、重力式加速
度計に基づいて加速度を計測し出力する手段と、重力式
加速度計の出力を補正し、補正後の重力式加速度計によ
る加速度Ａcを出力する手段と、各車輪速度に基づき代
表速度Ｖrを算出し出力する手段と、代表速度Ｖrに基づ
き、推定車体速度Ｖv及び推定車体加速度Ａvを算出し出
力する手段と、補正後の重力式加速度計による加速度Ａ
cに対し、補正の確からしさを加味した代入加速度Ａsを
出力する手段と、最終的な推定車体速度として車輪速度
に基づく推定速度を用いるか、重力式加速度計に基づく
推定速度を用いるかの切替指示を出力する手段と、切替
指示に応じて、推定車体速度Ｖv及び推定車体加速度Ａv
を代入加速度に基づいて算出し出力する手段とを有する
ことを特徴とする。
め、本発明に係る推定車体速度等の算出装置は、単位演
算サイクル毎に、車両の少なくとも一つの車輪の回転速
度を計測して、車輪速度を出力する手段と、重力式加速
度計に基づいて加速度を計測し出力する手段と、重力式
加速度計の出力を補正し、補正後の重力式加速度計によ
る加速度Ａcを出力する手段と、各車輪速度に基づき代
表速度Ｖrを算出し出力する手段と、代表速度Ｖrに基づ
き、推定車体速度Ｖv及び推定車体加速度Ａvを算出し出
力する手段と、補正後の重力式加速度計による加速度Ａ
cに対し、補正の確からしさを加味した代入加速度Ａsを
出力する手段と、最終的な推定車体速度として車輪速度
に基づく推定速度を用いるか、重力式加速度計に基づく
推定速度を用いるかの切替指示を出力する手段と、切替
指示に応じて、推定車体速度Ｖv及び推定車体加速度Ａv
を代入加速度に基づいて算出し出力する手段とを有する
ことを特徴とする。
【００１１】
【作用】加速中に過大スピンが発生すれば、切替指示を
出力する手段からの出力により車輪速に基づく計算から
重力式加速度計の出力に基づく計算に切り替わって、推
定車体速度や推定車体加速度を算出する一方、加速中に
過大スピンが収束すれば、再び車輪速に基づく計算に切
り替わる。
出力する手段からの出力により車輪速に基づく計算から
重力式加速度計の出力に基づく計算に切り替わって、推
定車体速度や推定車体加速度を算出する一方、加速中に
過大スピンが収束すれば、再び車輪速に基づく計算に切
り替わる。
【００１２】又、減速中に過大スリップが発生すれば、
上述と同様に切替指示を出力する手段からの出力により
車輪速に基づく計算から重力式加速度計の出力に基づく
計算に切り替わって、推定車体速度や推定車体加速度を
算出する一方、減速中に過大スリップが収束すれば、再
び車輪速に基づく計算に切り替わる。
上述と同様に切替指示を出力する手段からの出力により
車輪速に基づく計算から重力式加速度計の出力に基づく
計算に切り替わって、推定車体速度や推定車体加速度を
算出する一方、減速中に過大スリップが収束すれば、再
び車輪速に基づく計算に切り替わる。
【００１３】
【実施例】原理説明
車両の四輪の各車輪速度をＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、こ
の中の最高速度をＶh、最低速度をＶl、代表速度をＶ
r、推定車体速度をＶv、推定車体加速度をＡv、補正後
の重力式加速度計による加速度をＡc、推定車体速度を
得るために代入すべきＡcに基づいた代入加速度をＡs、
フィルターの速さをm,nとする。なお、m,nは０＜m＜１,
０＜n＜１であり、各加速度の単位は重力の加速度と単
位演算サイクルの積とする。即ち本明細書では微分演算
はすべて単位演算サイクル間の変化量として表記してい
る。
の中の最高速度をＶh、最低速度をＶl、代表速度をＶ
r、推定車体速度をＶv、推定車体加速度をＡv、補正後
の重力式加速度計による加速度をＡc、推定車体速度を
得るために代入すべきＡcに基づいた代入加速度をＡs、
フィルターの速さをm,nとする。なお、m,nは０＜m＜１,
０＜n＜１であり、各加速度の単位は重力の加速度と単
位演算サイクルの積とする。即ち本明細書では微分演算
はすべて単位演算サイクル間の変化量として表記してい
る。
【００１４】先ず代表速度Ｖrを求める必要が有るが、
一例として、 加速過程では Ｖr＝Ｖl 減速過程では Ｖr＝Ｖh とし、加速減速の判断がつかない時は前回値のまま据え
置きとする方式が考えられる。加速過程、減速過程の判
断の仕方は後述する。その他にも種々の方式が有り得る
が、本方式は簡単且つ広範囲に適用できるものである。
一例として、 加速過程では Ｖr＝Ｖl 減速過程では Ｖr＝Ｖh とし、加速減速の判断がつかない時は前回値のまま据え
置きとする方式が考えられる。加速過程、減速過程の判
断の仕方は後述する。その他にも種々の方式が有り得る
が、本方式は簡単且つ広範囲に適用できるものである。
【００１５】次に代表速度Ｖrから推定車体速度Ｖvと推
定車体加速度Ａvを求める必要が有るが、相互に関連づ
け且つ適度なフィルターをかける事が望ましい。そこで
最も素直な方式は、 dＶv＝(Ｖr−Ｖv)＊m (１) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３) である。ここで下線が付してある変数は前回サイクルの
値である。しかしこれではＶvにフィルター遅れが生
じ、一定加速度時でもＶvがＶrの不偏推定値にはならな
い。
定車体加速度Ａvを求める必要が有るが、相互に関連づ
け且つ適度なフィルターをかける事が望ましい。そこで
最も素直な方式は、 dＶv＝(Ｖr−Ｖv)＊m (１) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３) である。ここで下線が付してある変数は前回サイクルの
値である。しかしこれではＶvにフィルター遅れが生
じ、一定加速度時でもＶvがＶrの不偏推定値にはならな
い。
【００１６】車輪挙動制御装置としては加速度一定状態
は謂わばノーマル状態で有り、この状態の時にＶvがＶr
の不偏推定値にならないのでは非常に具合が悪い。これ
を解決するのに極めて有効な手段として、(１)式の代わ
りに、 dＶv＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (４) を用いることが考えられる。これで一定加速度時にはＶ
vがＶrの不偏推定値になることが保証される。
は謂わばノーマル状態で有り、この状態の時にＶvがＶr
の不偏推定値にならないのでは非常に具合が悪い。これ
を解決するのに極めて有効な手段として、(１)式の代わ
りに、 dＶv＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (４) を用いることが考えられる。これで一定加速度時にはＶ
vがＶrの不偏推定値になることが保証される。
【００１７】一定加速度時にはＶvがＶrの不偏推定値と
なるための条件を考えると、 Ｖr＝Ｖr＋dＶr として、 dＶr＝const の時、 Ｖv＝Ｖr Ａv＝dＶr となる事である。一度これが成立すると、次の時点で
は、 Ｖr＝Ｖv＋Ａv となる。従って、dＶr＝const 時に Ｖr＝Ｖv＋Ａv
が恒等的に成立するような方式であれば一定加速度時に
ＶvがＶrの不偏推定値となる。
なるための条件を考えると、 Ｖr＝Ｖr＋dＶr として、 dＶr＝const の時、 Ｖv＝Ｖr Ａv＝dＶr となる事である。一度これが成立すると、次の時点で
は、 Ｖr＝Ｖv＋Ａv となる。従って、dＶr＝const 時に Ｖr＝Ｖv＋Ａv
が恒等的に成立するような方式であれば一定加速度時に
ＶvがＶrの不偏推定値となる。
【００１８】勿論Ｖvが変動するとＶvがそれを打消す方
向に動く安定性が前提となるが、フィルター計算の場合
はこれは自動的に保証されている。従って例えば(２)式
を Ｖv＝Ｖv＋Ａv に代えても、或いは、 Ｖv＝Ｖv＋Ａv に代えても、過渡期には差があっても一定加速度時には
ＶvがＶrの不偏推定値になる。
向に動く安定性が前提となるが、フィルター計算の場合
はこれは自動的に保証されている。従って例えば(２)式
を Ｖv＝Ｖv＋Ａv に代えても、或いは、 Ｖv＝Ｖv＋Ａv に代えても、過渡期には差があっても一定加速度時には
ＶvがＶrの不偏推定値になる。
【００１９】ここで(４)式の代わりに、
dＶv＝Ａs (５)
を用いるとＶvは車輪速度からの代表速度Ｖrから離れ
て、この代入した加速度Ａsに従って推移することにな
る。
て、この代入した加速度Ａsに従って推移することにな
る。
【００２０】そこでこの代入加速度によって推定車体速
度Ｖv、加速度Ａvを求める式を再度書き出すと、 dＶv＝Ａs (５) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３) となる。
度Ｖv、加速度Ａvを求める式を再度書き出すと、 dＶv＝Ａs (５) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３) となる。
【００２１】ここで、Ｖrから求めたＶvとＡsから求め
たＶvが離れ始める点と、再び交差する点を考察する。 Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８) を変形すると、 (Ａs−Ａv)／m＝Ｖr−(Ｖv＋Ａv) (９) であるから、ＡsとＡvが一致する時点において、Ｖrと
(Ｖv＋Ａv)が一致することがわかる。ここでＶrは今回
サイクルの値であるが、ＶvとＡvは前回サイクルの値で
あるから(Ｖv＋Ａv)は前回から見たＶvの今回予測値で
あり、この両者が一致する事は、ＶrとＶvの今回値同志
がほぼ一致することを示している。
たＶvが離れ始める点と、再び交差する点を考察する。 Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８) を変形すると、 (Ａs−Ａv)／m＝Ｖr−(Ｖv＋Ａv) (９) であるから、ＡsとＡvが一致する時点において、Ｖrと
(Ｖv＋Ａv)が一致することがわかる。ここでＶrは今回
サイクルの値であるが、ＶvとＡvは前回サイクルの値で
あるから(Ｖv＋Ａv)は前回から見たＶvの今回予測値で
あり、この両者が一致する事は、ＶrとＶvの今回値同志
がほぼ一致することを示している。
【００２２】従って、(８)式が成立した時に(４)式から
(５)式に切り替え、再び(８)式が成立した時(５)式から
(４)式に戻せば、車輪速度から求めた推定車体速度及び
加速度と、重力式加速度計に基づく代入加速度から求め
た推定車体速度及び加速度の間をスムーズに往復でき
る。
(５)式に切り替え、再び(８)式が成立した時(５)式から
(４)式に戻せば、車輪速度から求めた推定車体速度及び
加速度と、重力式加速度計に基づく代入加速度から求め
た推定車体速度及び加速度の間をスムーズに往復でき
る。
【００２３】(８)式を不等式とし、不等号をスピンに対
処する加速時とスリップに対処する減速時で逆向きにす
ると実際に用いる切替式ができる。即ち加速過程では、 Ａs＞Ａc に設定し、 Ａs＜Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８a) を切替式とし、減速過程では、 Ａs＜Ａc に設定し、 Ａs＞Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８b) を切替式とすればよい。
処する加速時とスリップに対処する減速時で逆向きにす
ると実際に用いる切替式ができる。即ち加速過程では、 Ａs＞Ａc に設定し、 Ａs＜Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８a) を切替式とし、減速過程では、 Ａs＜Ａc に設定し、 Ａs＞Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８b) を切替式とすればよい。
【００２４】ＡsとＡcの差の絶対値Ａx＝｜Ａs−Ａc｜
は重力式加速度計の補正の確からしさに対する安全率或
いは不安度を意味する。もし重力式加速度計の補正が十
分確かであればＡxを０としても良い。
は重力式加速度計の補正の確からしさに対する安全率或
いは不安度を意味する。もし重力式加速度計の補正が十
分確かであればＡxを０としても良い。
【００２５】又スリップ又はスピンが極めて大きく車輪
速度から推定した車体速度及び加速度の信頼性が全く無
い時(これは切替判断式の左辺と右辺の差が大きい事で
表される)は、不完全ながらも重力式加速度計から求め
た加速度に頼らざるを得ないのでＡxを小さく設定する
のが良い。
速度から推定した車体速度及び加速度の信頼性が全く無
い時(これは切替判断式の左辺と右辺の差が大きい事で
表される)は、不完全ながらも重力式加速度計から求め
た加速度に頼らざるを得ないのでＡxを小さく設定する
のが良い。
【００２６】しかし、スリップ又はスピンが異常に長期
間続くと判断される時は、万一Ａcが大きく狂っている
危険を回避するためＡxを大きくする事が望ましい。こ
のための方策として、スリップ又はスピンの継続期間即
ち切替式(８a)又は(８b)の成立継続期間に応じてＡxを
大きくして行く事が出来る。
間続くと判断される時は、万一Ａcが大きく狂っている
危険を回避するためＡxを大きくする事が望ましい。こ
のための方策として、スリップ又はスピンの継続期間即
ち切替式(８a)又は(８b)の成立継続期間に応じてＡxを
大きくして行く事が出来る。
【００２７】もし重力式加速度計の補正が零点補正のみ
で感度補正がされていない場合、若しくは感度補正がさ
れていてもなお感度に関する不安がある場合は、Ａcの
絶対値の増大に応じてＡxを大きくして行く事が望まし
い。
で感度補正がされていない場合、若しくは感度補正がさ
れていてもなお感度に関する不安がある場合は、Ａcの
絶対値の増大に応じてＡxを大きくして行く事が望まし
い。
【００２８】上記の連続条件を満たすのは(８)式だけに
限らない。(３)式に(４)式を代入した形を考えると、 Ａv＝Ａv＋(Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m−Ａv)＊n であり、これは Ａv＝Ａv＋(Ｖr−Ｖv−Ａv)＊m＊n と変形出来、更に Ａv＝Ａv＋(Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊n−Ａv)＊m と変形する事も出来る。
限らない。(３)式に(４)式を代入した形を考えると、 Ａv＝Ａv＋(Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m−Ａv)＊n であり、これは Ａv＝Ａv＋(Ｖr−Ｖv−Ａv)＊m＊n と変形出来、更に Ａv＝Ａv＋(Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊n−Ａv)＊m と変形する事も出来る。
【００２９】従って上記諸式中で、＝Ａvと書き換えれ
ば結果がＡv＝Ａvとなるような部分(一連の項)ならどれ
でも(８)式の右辺に代わるものとして使う事が出来る。
即ち、 Ａs＝Ｖr−Ｖv As＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊n 等も可能である。
ば結果がＡv＝Ａvとなるような部分(一連の項)ならどれ
でも(８)式の右辺に代わるものとして使う事が出来る。
即ち、 Ａs＝Ｖr−Ｖv As＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊n 等も可能である。
【００３０】さて加速過程減速過程の判断が代表速度
(Ｖr)の選択、又切替式(８a)、(８b)の選択に関して必
要であった。
(Ｖr)の選択、又切替式(８a)、(８b)の選択に関して必
要であった。
【００３１】この判断は基本的には、ＶrよりＶlの方が
大きければ加速過程、ＶrよりＶhの方が小さければ減速
過程であるが、例外処置として過大なスピンからの回復
過程を減速過程と誤認したり、過大なスリップからの回
復過程を加速過程と誤認したりしないよう配慮する必要
がある。
大きければ加速過程、ＶrよりＶhの方が小さければ減速
過程であるが、例外処置として過大なスピンからの回復
過程を減速過程と誤認したり、過大なスリップからの回
復過程を加速過程と誤認したりしないよう配慮する必要
がある。
【００３２】このための方法としてまず切替式(８a)の
成立中は加速過程が継続しており、切替式(８b)の成立
中は減速過程が継続していると見なす事ができる。更に
トラクションコントロールやアンチロック等の制御が行
われている期間はそれぞれ加速過程や減速過程と見なす
事も出来るし、特に減速側はもっと広くブレーキ操作が
行われている期間(ブレーキスイッチＯnの時)全てを減
速過程と見なす事も出来る。
成立中は加速過程が継続しており、切替式(８b)の成立
中は減速過程が継続していると見なす事ができる。更に
トラクションコントロールやアンチロック等の制御が行
われている期間はそれぞれ加速過程や減速過程と見なす
事も出来るし、特に減速側はもっと広くブレーキ操作が
行われている期間(ブレーキスイッチＯnの時)全てを減
速過程と見なす事も出来る。
【００３３】Ｖ１＜Ｖr＜Ｖhで且つ強制的な加速過程減
速過程の判断もされていない時は、Ｖrに関しては既に
述べたように Ｖr＝Ｖr とするが、(８a)、(８b)式に
ついては、その前の加速又は減速判断が継続していると
見なすか、又は(８)式判断自体を省略する事が出来る。
速過程の判断もされていない時は、Ｖrに関しては既に
述べたように Ｖr＝Ｖr とするが、(８a)、(８b)式に
ついては、その前の加速又は減速判断が継続していると
見なすか、又は(８)式判断自体を省略する事が出来る。
【００３４】構成
次に、本発明に係る推定車体速度等の算出装置をアンチ
ロック制御装置に組み込んだ構成について説明する。
ロック制御装置に組み込んだ構成について説明する。
【００３５】図１は、アンチロック制御装置のブロック
図を示し、１〜４はそれぞれ４つの車輪の回転を検出す
る車輪速センサ、５は重力式加速度計、６は車輪速セン
サからの信号に基づき四輪それぞれの車輪速度を計算す
る車輪速度計算装置、７は四輪の車輪速から最高速や最
低速あるいは平均速等を状況に応じて選択する車輪速度
選択装置、８は重力式加速度計の出力Ａmに零点補正や
他の必要な補正(本出願人による先の出願特願平２−４
０６７４３号に開示)を加え、補正後の重力式加速度計
による加速度Ａcを出力する加速度計入力の補正装置、
９は重力式加速度計の補正の確からしさに対する安全率
Ａxを用いて補正後の加速度Ａcに更に修正を加え、加速
度Ａcに代用される代入加速度Ａsを出力する加速度計安
全率付加装置、１０は加速度dＶvの値として、代用加速
度Ａsと(４)式で表わされる加速度のいずれを用いるか
を判断して選ぶための切替判断装置、１１は選ばれた加
速度を用いて推定車体加速度Ａvを(３)式で計算し出力
する推定車体加速度計算装置、１２は、選ばれた加速度
を用いて推定車体速度Ｖvを(２)式で計算し出力する推
定車体速度計算装置、１３は推定車輪速度Ｖv、推定車
体加速度Ａvに基づいて車輪のロック兆候を判別し、ア
ンチロック制御信号を出力するアンチロック制御判断装
置、１４−１７はそれぞれアンチロック制御信号に基づ
いてブレーキ油圧を制御するソレノイドに送る信号を出
力するソレノイド指令出力、及び１８−２１はそれぞれ
ソレノイドを駆動するアクチュエータである。なお、ア
ンチロック制御判断装置１３には、Ａc,ＡvやＶvの他、
車輪速度計算装置６からの車輪速度等が入力される。
図を示し、１〜４はそれぞれ４つの車輪の回転を検出す
る車輪速センサ、５は重力式加速度計、６は車輪速セン
サからの信号に基づき四輪それぞれの車輪速度を計算す
る車輪速度計算装置、７は四輪の車輪速から最高速や最
低速あるいは平均速等を状況に応じて選択する車輪速度
選択装置、８は重力式加速度計の出力Ａmに零点補正や
他の必要な補正(本出願人による先の出願特願平２−４
０６７４３号に開示)を加え、補正後の重力式加速度計
による加速度Ａcを出力する加速度計入力の補正装置、
９は重力式加速度計の補正の確からしさに対する安全率
Ａxを用いて補正後の加速度Ａcに更に修正を加え、加速
度Ａcに代用される代入加速度Ａsを出力する加速度計安
全率付加装置、１０は加速度dＶvの値として、代用加速
度Ａsと(４)式で表わされる加速度のいずれを用いるか
を判断して選ぶための切替判断装置、１１は選ばれた加
速度を用いて推定車体加速度Ａvを(３)式で計算し出力
する推定車体加速度計算装置、１２は、選ばれた加速度
を用いて推定車体速度Ｖvを(２)式で計算し出力する推
定車体速度計算装置、１３は推定車輪速度Ｖv、推定車
体加速度Ａvに基づいて車輪のロック兆候を判別し、ア
ンチロック制御信号を出力するアンチロック制御判断装
置、１４−１７はそれぞれアンチロック制御信号に基づ
いてブレーキ油圧を制御するソレノイドに送る信号を出
力するソレノイド指令出力、及び１８−２１はそれぞれ
ソレノイドを駆動するアクチュエータである。なお、ア
ンチロック制御判断装置１３には、Ａc,ＡvやＶvの他、
車輪速度計算装置６からの車輪速度等が入力される。
【００３６】次に本発明に係る推定車体速度の算出装置
について、図２に示すフローチャートを参照しながら説
明する。
について、図２に示すフローチャートを参照しながら説
明する。
【００３７】ステップ＃１において加速度計出力Ａmを
読み込み、ステップ＃２において四輪それぞれの車輪速
度を車輪速センサ１〜４からの出力に基づいて計算す
る。
読み込み、ステップ＃２において四輪それぞれの車輪速
度を車輪速センサ１〜４からの出力に基づいて計算す
る。
【００３８】ステップ＃３でアンチロック制御中且つブ
レーキ操作中か否かを判断し、ＹＥＳなら減速過程とみ
なし後述のステップ＃８に進む一方、ＮＯであれば、更
にステップ＃４でトラクションコントロール制御中か否
かを判断し、制御中なら加速過程とみなし後述のステッ
プ＃６に進む。ステップ＃３,＃４いずれもＮＯと判断
されれば、ステップ＃５で前回サイクルの代表速度Ｖr
と４輪のうちの最低速度Ｖlとを比較し、Ｖlの方がＶr
より大きい場合は加速過程であると判断しステップ＃６
に進む。
レーキ操作中か否かを判断し、ＹＥＳなら減速過程とみ
なし後述のステップ＃８に進む一方、ＮＯであれば、更
にステップ＃４でトラクションコントロール制御中か否
かを判断し、制御中なら加速過程とみなし後述のステッ
プ＃６に進む。ステップ＃３,＃４いずれもＮＯと判断
されれば、ステップ＃５で前回サイクルの代表速度Ｖr
と４輪のうちの最低速度Ｖlとを比較し、Ｖlの方がＶr
より大きい場合は加速過程であると判断しステップ＃６
に進む。
【００３９】一方、Ｖlの方がＶrよりも小さい場合はス
テップ＃７に進み、Ｖrと４輪のうちの最高速度Ｖhとを
比較し、Ｖhの方がＶrより小さい場合は減速過程にある
と判断してステップ＃８に進む。
テップ＃７に進み、Ｖrと４輪のうちの最高速度Ｖhとを
比較し、Ｖhの方がＶrより小さい場合は減速過程にある
と判断してステップ＃８に進む。
【００４０】Ｖhの方がＶrより大きい場合、即ちＶrが
ＶhとＶlの中間にある場合は、Ｖrは前回値Ｖrをそのま
ま踏襲し、加減速も前回の過程が続いていると判断して
前回値をそのまま踏襲する。ステップ＃６は加速フラグ
を出し、Ｖlを今回のＶrとする一方、ステップ＃８は減
速フラグを出し、Ｖhを今回のＶrとする。
ＶhとＶlの中間にある場合は、Ｖrは前回値Ｖrをそのま
ま踏襲し、加減速も前回の過程が続いていると判断して
前回値をそのまま踏襲する。ステップ＃６は加速フラグ
を出し、Ｖlを今回のＶrとする一方、ステップ＃８は減
速フラグを出し、Ｖhを今回のＶrとする。
【００４１】ステップ＃９では重力式加速度計の出力Ａ
mに零点補正や他の必要な補正を加えて補正後の重力式
加速度計による加速度Ａcを計算すると共に、Ａcの推定
の不安度Ａxを計算する。ステップ＃１０で車輪速から
算出した推定車体速度の変化量dＶvを計算する。ステッ
プ＃１１で加速過程か減速過程かをチェックし、加速過
程であればステップ＃１２でＡcにＡxを加えたものを代
入加速度Ａsとし、ステップ＃１３でこのＡsを対比され
る項であるステップ＃１０で求めたdＶvと比較し、Ａs
が小さければステップ＃１６でdＶvとしてＡsを用いる
よう代入してステップ＃１７に進む。
mに零点補正や他の必要な補正を加えて補正後の重力式
加速度計による加速度Ａcを計算すると共に、Ａcの推定
の不安度Ａxを計算する。ステップ＃１０で車輪速から
算出した推定車体速度の変化量dＶvを計算する。ステッ
プ＃１１で加速過程か減速過程かをチェックし、加速過
程であればステップ＃１２でＡcにＡxを加えたものを代
入加速度Ａsとし、ステップ＃１３でこのＡsを対比され
る項であるステップ＃１０で求めたdＶvと比較し、Ａs
が小さければステップ＃１６でdＶvとしてＡsを用いる
よう代入してステップ＃１７に進む。
【００４２】減速過程の場合はステップ＃１４でＡcか
らＡxを差引いた値をＡsとし、ステップ＃１５でＡsがd
Ｖvより大きければステップ＃１６によりＡsを代入す
る。切替判断式を用いるステップ＃１３又は＃１５の結
果がＮＯであれば、dＶvはステップ＃１０で車輪速から
求めた値をそのまま用いる。使用するdＶvが決ればステ
ップ＃１７でＶvとＡvを求めて一連の計算を終了する。
らＡxを差引いた値をＡsとし、ステップ＃１５でＡsがd
Ｖvより大きければステップ＃１６によりＡsを代入す
る。切替判断式を用いるステップ＃１３又は＃１５の結
果がＮＯであれば、dＶvはステップ＃１０で車輪速から
求めた値をそのまま用いる。使用するdＶvが決ればステ
ップ＃１７でＶvとＡvを求めて一連の計算を終了する。
【００４３】
【発明の効果】本発明に係る推定車体速度等の算出装置
は、車輪速度から推定車体速度等を算出する手段と、重
力式加速度計から推定車体速度等を算出する手段とを設
け、過大スリップ又はスピンの発生及び収束に応じて両
手段の切り替えを行なっているので推定車体速度や推定
車体加速度の変化をスムーズに算出することができる。
は、車輪速度から推定車体速度等を算出する手段と、重
力式加速度計から推定車体速度等を算出する手段とを設
け、過大スリップ又はスピンの発生及び収束に応じて両
手段の切り替えを行なっているので推定車体速度や推定
車体加速度の変化をスムーズに算出することができる。
【００４４】
【図１】 本発明に係る推定車体速度等の算出装置を備
えたアンチロック制御装置ブロック図、
えたアンチロック制御装置ブロック図、
【図２】 図１の推定車体速度等の算出装置の動作を説
明するフローチャート、
明するフローチャート、
【図３】 重力式加速度計の概略図
１〜４ 車輪速センサ
５ 重力式加速度計
８ 加速度計入力の補正装置
９ 加速度計安全率付加装置
１０ 切替判断装置
１１ 推定車体加速度計算装置
１２ 推定車体速度計算装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年１０月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 推定車体速度等の算出装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アンチロック等の車輪
挙動制御に必要な車体の推定車体速度等を算出する装置
に関し、更に詳述すれば、車輪速度及び重力式加速度計
の出力に基づいて車体の推定車体速度等を算出する装置
に関する。
挙動制御に必要な車体の推定車体速度等を算出する装置
に関し、更に詳述すれば、車輪速度及び重力式加速度計
の出力に基づいて車体の推定車体速度等を算出する装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】アンチロック等車輪挙動制御装置におい
て、スリップ又はスピン算出の基礎である車体速度の推
定、及びタイヤと路面の間の摩擦係数の推定は、制御性
能を直接左右する重大な要素である。タイヤ路面間の摩
擦係数の推定は、制御中に到達した車体加速度の推定値
から算出するのが普通であり、車体加速度の推定値は車
体速度の推定値に基づいて算出される。従って、車輪挙
動制御装置の性能は車体速度の推定精度に大きく依存し
ている。
て、スリップ又はスピン算出の基礎である車体速度の推
定、及びタイヤと路面の間の摩擦係数の推定は、制御性
能を直接左右する重大な要素である。タイヤ路面間の摩
擦係数の推定は、制御中に到達した車体加速度の推定値
から算出するのが普通であり、車体加速度の推定値は車
体速度の推定値に基づいて算出される。従って、車輪挙
動制御装置の性能は車体速度の推定精度に大きく依存し
ている。
【０００３】ところで、車体速度を車輪速度のみから推
定するのでは車輪に過大なスリップ又はスピンが起ると
著しく推定精度が悪くなる。
定するのでは車輪に過大なスリップ又はスピンが起ると
著しく推定精度が悪くなる。
【０００４】そこで、信頼できる加速度計から求められ
る加速度と、車輪速度との両者の情報に基づいて、推定
車体速度及び推定車体加速度を求めれば、推定精度を著
しく高めることができる。加速度計としては、一般に重
力式加速度計が用いられている。
る加速度と、車輪速度との両者の情報に基づいて、推定
車体速度及び推定車体加速度を求めれば、推定精度を著
しく高めることができる。加速度計としては、一般に重
力式加速度計が用いられている。
【０００５】重力式加速度計は、図５に概略図が示され
ているように、加速により生じた振動子Ｆの変位量を抵
抗体やピエゾ素子,差動トランス等を用いて電気信号に
変換し、加速度を検出する構成を有する。
ているように、加速により生じた振動子Ｆの変位量を抵
抗体やピエゾ素子,差動トランス等を用いて電気信号に
変換し、加速度を検出する構成を有する。
【０００６】従って、車輪に過大なスリップ又はスピン
が起こっていない状態では、車輪速度から推定した推定
車体速度等を用いる一方、車輪に過大なスリップ又はス
ピンが起これば、重力式加速度計の出力に基づいて推定
した推定車体速度等を用いることが考えられる。
が起こっていない状態では、車輪速度から推定した推定
車体速度等を用いる一方、車輪に過大なスリップ又はス
ピンが起これば、重力式加速度計の出力に基づいて推定
した推定車体速度等を用いることが考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の考えに従って、
車輪挙動制御システムを構成する場合、過大なスリップ
又はスピンの発生判断及び収束判断が下される時点で
は、車輪速度から求めた推定車体速度と、重力式加速度
計から求めた推定車体速度が一致する様になっている必
要があり、更に車輪速度から求めた推定車体加速度と、
重力式加速度計から求めた推定車体加速度も一致するこ
とが望ましい。
車輪挙動制御システムを構成する場合、過大なスリップ
又はスピンの発生判断及び収束判断が下される時点で
は、車輪速度から求めた推定車体速度と、重力式加速度
計から求めた推定車体速度が一致する様になっている必
要があり、更に車輪速度から求めた推定車体加速度と、
重力式加速度計から求めた推定車体加速度も一致するこ
とが望ましい。
【０００８】これ等の必要条件を満たすため、車輪速度
から推定した推定車体速度の算出手段、補正後の重力式
加速度計の出力に基づいて推定した推定車体速度の算出
手段、及び前者の推定車体速度から後者の推定車体速度
へ、又は逆の切替え時の判断手段をどのように構成する
かが課題となる。
から推定した推定車体速度の算出手段、補正後の重力式
加速度計の出力に基づいて推定した推定車体速度の算出
手段、及び前者の推定車体速度から後者の推定車体速度
へ、又は逆の切替え時の判断手段をどのように構成する
かが課題となる。
【０００９】又、推定車体速度を求める際に、なるべく
簡単な演算操作で推定車体加速度も同時に求めることが
出来るためには、どのように構成すればよいか、更に、
スリップ又はスピンの過大さの程度に応じて重力式加速
度計から求めた推定車体速度及び加速度への依存度が逐
次高まる様にするためには、どのように構成すればよい
かが課題となる。
簡単な演算操作で推定車体加速度も同時に求めることが
出来るためには、どのように構成すればよいか、更に、
スリップ又はスピンの過大さの程度に応じて重力式加速
度計から求めた推定車体速度及び加速度への依存度が逐
次高まる様にするためには、どのように構成すればよい
かが課題となる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る推定車体速度等の算出装置は、単位演
算サイクル毎に、車両の少なくとも一つの車輪の回転速
度を計測して、車輪速度を出力する手段と、重力式加速
度計に基づいて加速度を計測し出力する手段と、重力式
加速度計の出力を補正し、補正後の重力式加速度計によ
る加速度Ａcを出力する手段と、各車輪速度に基づき代
表速度Ｖrを算出し出力する手段と、代表速度Ｖrに基づ
き、推定車体速度Ｖv及び推定車体加速度Ａvを算出し出
力する手段と、補正後の重力式加速度計による加速度Ａ
cに対し、補正の確からしさを加味した代入加速度Ａsを
出力する手段と、最終的な推定車体速度として車輪速度
に基づく推定速度を用いるか、重力式加速度計に基づく
推定速度を用いるかの切替指示を出力する手段と、切替
指示に応じて、推定車体速度Ｖv及び推定車体加速度Ａv
を代入加速度に基づいて算出し出力する手段とを有する
ことを特徴とする。
め、本発明に係る推定車体速度等の算出装置は、単位演
算サイクル毎に、車両の少なくとも一つの車輪の回転速
度を計測して、車輪速度を出力する手段と、重力式加速
度計に基づいて加速度を計測し出力する手段と、重力式
加速度計の出力を補正し、補正後の重力式加速度計によ
る加速度Ａcを出力する手段と、各車輪速度に基づき代
表速度Ｖrを算出し出力する手段と、代表速度Ｖrに基づ
き、推定車体速度Ｖv及び推定車体加速度Ａvを算出し出
力する手段と、補正後の重力式加速度計による加速度Ａ
cに対し、補正の確からしさを加味した代入加速度Ａsを
出力する手段と、最終的な推定車体速度として車輪速度
に基づく推定速度を用いるか、重力式加速度計に基づく
推定速度を用いるかの切替指示を出力する手段と、切替
指示に応じて、推定車体速度Ｖv及び推定車体加速度Ａv
を代入加速度に基づいて算出し出力する手段とを有する
ことを特徴とする。
【００１１】
【作用】加速中に過大スピンが発生すれば、切替指示を
出力する手段からの出力により車輪速に基づく計算から
重力式加速度計の出力に基づく計算に切り替わって、推
定車体速度や推定車体加速度を算出する一方、加速中に
過大スピンが収束すれば、再び車輪速に基づく計算に切
り替わる。
出力する手段からの出力により車輪速に基づく計算から
重力式加速度計の出力に基づく計算に切り替わって、推
定車体速度や推定車体加速度を算出する一方、加速中に
過大スピンが収束すれば、再び車輪速に基づく計算に切
り替わる。
【００１２】又、減速中に過大スリップが発生すれば、
上述と同様に切替指示を出力する手段からの出力により
車輪速に基づく計算から重力式加速度計の出力に基づく
計算に切り替わって、推定車体速度や推定車体加速度を
算出する一方、減速中に過大スリップが収束すれば、再
び車輪速に基づく計算に切り替わる。
上述と同様に切替指示を出力する手段からの出力により
車輪速に基づく計算から重力式加速度計の出力に基づく
計算に切り替わって、推定車体速度や推定車体加速度を
算出する一方、減速中に過大スリップが収束すれば、再
び車輪速に基づく計算に切り替わる。
【００１３】
【実施例】原理説明
車両の四輪の各車輪速度をＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、こ
の中の最高速度をＶh、最低速度をＶl、代表速度をＶ
r、推定車体速度をＶv、推定車体加速度をＡv、補正後
の重力式加速度計による加速度をＡc、推定車体速度を
得るために代入すべきＡcに基づいた代入加速度をＡs、
フィルターの速さをm,nとする。なお、m,nは０≦m≦１,
０≦n≦１であり、各加速度の単位は重力の加速度と単
位演算サイクルの積とする。即ち本明細書では微分演算
はすべて単位演算サイクル間の変化量として表記してい
る。
の中の最高速度をＶh、最低速度をＶl、代表速度をＶ
r、推定車体速度をＶv、推定車体加速度をＡv、補正後
の重力式加速度計による加速度をＡc、推定車体速度を
得るために代入すべきＡcに基づいた代入加速度をＡs、
フィルターの速さをm,nとする。なお、m,nは０≦m≦１,
０≦n≦１であり、各加速度の単位は重力の加速度と単
位演算サイクルの積とする。即ち本明細書では微分演算
はすべて単位演算サイクル間の変化量として表記してい
る。
【００１４】先ず代表速度Ｖrを求める必要が有るが、
一例として、 加速過程では Ｖr＝Ｖl 減速過程では Ｖr＝Ｖh とし、加速減速の判断がつかない時は前回値のまま据え
置きとする方式が考えられる。加速過程、減速過程の判
断の仕方は後述する。その他にも種々の方式が有り得る
が、本方式は簡単且つ広範囲に適用できるものである。
一例として、 加速過程では Ｖr＝Ｖl 減速過程では Ｖr＝Ｖh とし、加速減速の判断がつかない時は前回値のまま据え
置きとする方式が考えられる。加速過程、減速過程の判
断の仕方は後述する。その他にも種々の方式が有り得る
が、本方式は簡単且つ広範囲に適用できるものである。
【００１５】次に代表速度Ｖrから推定車体速度Ｖvと推
定車体加速度Ａvを求める必要が有るが、相互に関連づ
け且つ適度なフィルターをかける事が望ましい。そこで
最も素直な方式は、 dＶv＝(Ｖr−Ｖv)＊m (１) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３) である。ここで下線が付してある変数は前回サイクルの
値である。しかしこれではＶvにフィルター遅れが生
じ、一定加速度時でもＶvがＶrの不偏推定値にはならな
い。
定車体加速度Ａvを求める必要が有るが、相互に関連づ
け且つ適度なフィルターをかける事が望ましい。そこで
最も素直な方式は、 dＶv＝(Ｖr−Ｖv)＊m (１) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３) である。ここで下線が付してある変数は前回サイクルの
値である。しかしこれではＶvにフィルター遅れが生
じ、一定加速度時でもＶvがＶrの不偏推定値にはならな
い。
【００１６】車輪挙動制御装置としては加速度一定状態
は謂わばノーマル状態で有り、この状態の時にＶvがＶr
の不偏推定値にならないのでは非常に具合が悪い。これ
を解決するのに極めて有効な手段として、(１)式の代わ
りに、 dＶv＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (４) を用いることが考えられる。これで一定加速度時にはＶ
vがＶrの不偏推定値になることが保証される。
は謂わばノーマル状態で有り、この状態の時にＶvがＶr
の不偏推定値にならないのでは非常に具合が悪い。これ
を解決するのに極めて有効な手段として、(１)式の代わ
りに、 dＶv＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (４) を用いることが考えられる。これで一定加速度時にはＶ
vがＶrの不偏推定値になることが保証される。
【００１７】一定加速度時にはＶvがＶrの不偏推定値と
なるための条件を考えると、 Ｖr＝Ｖr＋dＶｒ として、 ｄＶr＝const の時、 Ｖv＝Ｖr Ａv＝dＶr となる事である。一度これが成立すると、次の時点で
は、 Ｖr＝Ｖv＋Ａv となる。従って、dＶr＝const 時に Ｖr＝Ｖv＋Ａv
が恒等的に成立するような方式であれば一定加速度時に
ＶvがＶrの不偏推定値となる。
なるための条件を考えると、 Ｖr＝Ｖr＋dＶｒ として、 ｄＶr＝const の時、 Ｖv＝Ｖr Ａv＝dＶr となる事である。一度これが成立すると、次の時点で
は、 Ｖr＝Ｖv＋Ａv となる。従って、dＶr＝const 時に Ｖr＝Ｖv＋Ａv
が恒等的に成立するような方式であれば一定加速度時に
ＶvがＶrの不偏推定値となる。
【００１８】勿論Ｖvが変動するとＶvがそれを打消す方
向に動く安定性が前提となるが、フィルター計算の場合
はこれは自動的に保証されている。従って例えば(２)式
を Ｖv＝Ｖv＋Ａv に代えても、或いは、 Ｖv＝Ｖv＋Ａv に代えても、過渡期には差があっても一定加速度時には
ＶvがＶrの不偏推定値になる。
向に動く安定性が前提となるが、フィルター計算の場合
はこれは自動的に保証されている。従って例えば(２)式
を Ｖv＝Ｖv＋Ａv に代えても、或いは、 Ｖv＝Ｖv＋Ａv に代えても、過渡期には差があっても一定加速度時には
ＶvがＶrの不偏推定値になる。
【００１９】ここで(４)式の代わりに、
dＶv＝Ａs (５)
を用いるとＶvは車輪速度からの代表速度Ｖrから離れ
て、この代入した加速度Ａsに従って推移することにな
る。
て、この代入した加速度Ａsに従って推移することにな
る。
【００２０】そこでこの代入加速度によって推定車体速
度Ｖv、推定車体加速度Ａvを求める式を再度書き出す
と、 dＶv＝Ａs (５) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３） となる。
度Ｖv、推定車体加速度Ａvを求める式を再度書き出す
と、 dＶv＝Ａs (５) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３） となる。
【００２１】ここで、Ｖｒから求めたＶvとＡsから求め
たＶvが離れ始める点、及びＡsから求めたＶvとＶrが再
び交差する点を考察する。 Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８) を変形すると、 (Ａs−Ａv)／m＝Ｖr−(Ｖv＋Ａv) (９) であるから、ＡsとＡvが一致する時点において、Ｖrと
(Ｖv＋Ａv)が一致することがわかる。ここでＶrは今回
サイクルの値であるが、ＶvとＡvは前回サイクルの値で
あるから(Ｖv＋Ａv)は前回から見たＶvの今回予測値で
あり、この両者が一致する事は、ＶrとＶvの今回値同志
がほぼ一致することを示している。
たＶvが離れ始める点、及びＡsから求めたＶvとＶrが再
び交差する点を考察する。 Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８) を変形すると、 (Ａs−Ａv)／m＝Ｖr−(Ｖv＋Ａv) (９) であるから、ＡsとＡvが一致する時点において、Ｖrと
(Ｖv＋Ａv)が一致することがわかる。ここでＶrは今回
サイクルの値であるが、ＶvとＡvは前回サイクルの値で
あるから(Ｖv＋Ａv)は前回から見たＶvの今回予測値で
あり、この両者が一致する事は、ＶrとＶvの今回値同志
がほぼ一致することを示している。
【００２２】従って、(８)式が成立した時に(４)式から
(５)式に切り替え、再び(８)式が成立した時(５)式から
(４)式に戻せば、車輪速度から求めた推定車体速度及び
加速度と、重力式加速度計に基づく代入加速度から求め
た推定車体速度及び加速度の間をスムーズに往復でき
る。
(５)式に切り替え、再び(８)式が成立した時(５)式から
(４)式に戻せば、車輪速度から求めた推定車体速度及び
加速度と、重力式加速度計に基づく代入加速度から求め
た推定車体速度及び加速度の間をスムーズに往復でき
る。
【００２３】(８)式を不等式とし、不等号をスピンに対
処する加速時とスリップに対処する減速時で逆向きにす
ると実際に用いる切替式ができる。即ち加速過程では、 Ａs＞Ａc に設定し、 Ａs＜Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８a) を切替式とし、減速過程では、 Ａs＜Ａc に設定し、 Ａs＞Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８b) を切替式とすればよい。
処する加速時とスリップに対処する減速時で逆向きにす
ると実際に用いる切替式ができる。即ち加速過程では、 Ａs＞Ａc に設定し、 Ａs＜Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８a) を切替式とし、減速過程では、 Ａs＜Ａc に設定し、 Ａs＞Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８b) を切替式とすればよい。
【００２４】ＡsとＡcの差の絶対値Ａx＝｜Ａs−Ａc｜
は重力式加速度計の補正の確からしさに対する安全率或
いは不安度を意味する。もし重力式加速度計の補正が十
分確かであればＡxを０としても良い。
は重力式加速度計の補正の確からしさに対する安全率或
いは不安度を意味する。もし重力式加速度計の補正が十
分確かであればＡxを０としても良い。
【００２５】又スリップ又はスピンが極めて大きく車輪
速度から推定した車体速度及び加速度の信頼性が全く無
い時(これは切替判断式の左辺と右辺の差が大きい事で
表される)は、不完全ながらも重力式加速度計から求め
た加速度に頼らざるを得ないのでＡxを小さく設定する
のが良い。
速度から推定した車体速度及び加速度の信頼性が全く無
い時(これは切替判断式の左辺と右辺の差が大きい事で
表される)は、不完全ながらも重力式加速度計から求め
た加速度に頼らざるを得ないのでＡxを小さく設定する
のが良い。
【００２６】しかし、スリップ又はスピンが異常に長期
間続くと判断される時は、万一Ａcが大きく狂っている
危険を回避するためＡxを大きくする事が望ましい。こ
のための方策として、スリップ又はスピンの継続期間即
ち切替式(８b)又は(８a)の成立継続期間に応じてＡxを
大きくして行く事が出来る。
間続くと判断される時は、万一Ａcが大きく狂っている
危険を回避するためＡxを大きくする事が望ましい。こ
のための方策として、スリップ又はスピンの継続期間即
ち切替式(８b)又は(８a)の成立継続期間に応じてＡxを
大きくして行く事が出来る。
【００２７】もし重力式加速度計の補正が零点補正のみ
で感度補正がされていない場合、若しくは感度補正がさ
れていてもなお感度に関する不安がある場合は、Ａcの
絶対値の増大に応じてＡxを大きくして行く事が望まし
い。
で感度補正がされていない場合、若しくは感度補正がさ
れていてもなお感度に関する不安がある場合は、Ａcの
絶対値の増大に応じてＡxを大きくして行く事が望まし
い。
【００２８】ところで、上記の連続条件を満たすのは
(８)式だけに限らない。(３)式に(４)式を代入した形を
考えると、 Ａv＝Ａv＋(Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m−Ａv)＊n であり、これは Ａv＝Ａv＋(Ｖr−Ｖv−Ａv)＊m＊n と変形出来、更に Ａv＝Ａv＋(Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊n−Ａv)＊m と変形する事も出来る。
(８)式だけに限らない。(３)式に(４)式を代入した形を
考えると、 Ａv＝Ａv＋(Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m−Ａv)＊n であり、これは Ａv＝Ａv＋(Ｖr−Ｖv−Ａv)＊m＊n と変形出来、更に Ａv＝Ａv＋(Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊n−Ａv)＊m と変形する事も出来る。
【００２９】従って上記諸式中で、＝Ａvと書き換えれ
ば結果がＡv＝Ａvとなるような部分(一連の項)ならどれ
でも(８)式の右辺に代わるものとして使う事が出来る。
即ち、 Ａs＝Ｖr−Ｖv Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊n 等も可能である。
ば結果がＡv＝Ａvとなるような部分(一連の項)ならどれ
でも(８)式の右辺に代わるものとして使う事が出来る。
即ち、 Ａs＝Ｖr−Ｖv Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊n 等も可能である。
【００３０】さて加速過程減速過程の判断が代表速度
(Ｖr)の選択、又切替式(８a)、(８b)の選択に関して必
要であった。
(Ｖr)の選択、又切替式(８a)、(８b)の選択に関して必
要であった。
【００３１】この判断は基本的には、ＶrよりＶlの方が
大きければ加速過程、ＶrよりＶhの方が小さければ減速
過程であるが、例外処置として過大なスピンからの回復
過程を減速過程と誤認したり、過大なスリップからの回
復過程を加速過程と誤認したりしないよう配慮する必要
がある。
大きければ加速過程、ＶrよりＶhの方が小さければ減速
過程であるが、例外処置として過大なスピンからの回復
過程を減速過程と誤認したり、過大なスリップからの回
復過程を加速過程と誤認したりしないよう配慮する必要
がある。
【００３２】このための方法としてまず切替式(８a)の
成立中は加速過程が継続しており、切替式(８b)の成立
中は減速過程が継続していると見なす事ができる。更に
トラクションコントロールやアンチロック等の制御が行
われている期間はそれぞれ加速過程や減速過程と見なす
事も出来るし、特に減速側はもっと広くブレーキ操作が
行われている期間(ブレーキスイッチＯnの時)全てを減
速過程と見なす事も出来る。
成立中は加速過程が継続しており、切替式(８b)の成立
中は減速過程が継続していると見なす事ができる。更に
トラクションコントロールやアンチロック等の制御が行
われている期間はそれぞれ加速過程や減速過程と見なす
事も出来るし、特に減速側はもっと広くブレーキ操作が
行われている期間(ブレーキスイッチＯnの時)全てを減
速過程と見なす事も出来る。
【００３３】Ｖ１＜Ｖr＜Ｖhで且つ強制的な加速過程減
速過程の判断もされていない時は、Ｖrに関しては既に
述べたように Ｖr＝Ｖr とするが、(８a)、(８b)式に
ついては、その前の加速又は減速判断が継続していると
見なすか、又は(８)式判断自体を省略する事が出来る。
速過程の判断もされていない時は、Ｖrに関しては既に
述べたように Ｖr＝Ｖr とするが、(８a)、(８b)式に
ついては、その前の加速又は減速判断が継続していると
見なすか、又は(８)式判断自体を省略する事が出来る。
【００３４】構成
次に、本発明に係る推定車体速度等の算出装置をアンチ
ロック制御装置に組み込んだ構成について説明する。
ロック制御装置に組み込んだ構成について説明する。
【００３５】図１は、アンチロック制御装置のブロック
図を示し、１〜４はそれぞれ４つの車輪の回転を検出す
る車輪速センサ、５は重力式加速度計、６は車輪速セン
サからの信号に基づき四輪それぞれの車輪速度を計算す
る車輪速度計算装置、７は四輪の車輪速から最高速や最
低速あるいは平均速等を状況に応じて選択する車輪速度
選択装置、８は重力式加速度計の出力Ａmに零点補正や
他の必要な補正(本出願人による先の出願特願平２−４
０６７４３号に開示)を加え、補正後の重力式加速度計
による加速度Ａcを出力する加速度計入力の補正装置、
９は重力式加速度計の補正の確からしさに対する安全率
Ａxを用いて補正後の加速度Ａcに更に修正を加え、加速
度Ａcに代用される代入加速度Ａsを出力する加速度計安
全率付加装置、１０は加速度dＶvの値として、代用加速
度Ａsと(４)式で表わされる加速度のいずれを用いるか
を判断して選ぶための切替判断装置、１１は選ばれた加
速度を用いて推定車体加速度Ａvを(３)式で計算し出力
する推定車体加速度計算装置、１２は、選ばれた加速度
を用いて推定車体速度Ｖvを(２)式で計算し出力する推
定車体速度計算装置、１３は推定車体速度Ｖv、推定車
体加速度Ａvを参照しつつ、車輪速度計算装置６からの
各輪の車輪速度に基づいて車輪のロック兆候を判別し、
アンチロック制御信号を出力するアンチロック制御判断
装置、１４−１７はそれぞれアンチロック制御信号に基
づいてブレーキ油圧を制御するソレノイドに送る信号を
出力するソレノイド指令出力、及び１８−２１はそれぞ
れソレノイドを駆動するアクチュエータである。
図を示し、１〜４はそれぞれ４つの車輪の回転を検出す
る車輪速センサ、５は重力式加速度計、６は車輪速セン
サからの信号に基づき四輪それぞれの車輪速度を計算す
る車輪速度計算装置、７は四輪の車輪速から最高速や最
低速あるいは平均速等を状況に応じて選択する車輪速度
選択装置、８は重力式加速度計の出力Ａmに零点補正や
他の必要な補正(本出願人による先の出願特願平２−４
０６７４３号に開示)を加え、補正後の重力式加速度計
による加速度Ａcを出力する加速度計入力の補正装置、
９は重力式加速度計の補正の確からしさに対する安全率
Ａxを用いて補正後の加速度Ａcに更に修正を加え、加速
度Ａcに代用される代入加速度Ａsを出力する加速度計安
全率付加装置、１０は加速度dＶvの値として、代用加速
度Ａsと(４)式で表わされる加速度のいずれを用いるか
を判断して選ぶための切替判断装置、１１は選ばれた加
速度を用いて推定車体加速度Ａvを(３)式で計算し出力
する推定車体加速度計算装置、１２は、選ばれた加速度
を用いて推定車体速度Ｖvを(２)式で計算し出力する推
定車体速度計算装置、１３は推定車体速度Ｖv、推定車
体加速度Ａvを参照しつつ、車輪速度計算装置６からの
各輪の車輪速度に基づいて車輪のロック兆候を判別し、
アンチロック制御信号を出力するアンチロック制御判断
装置、１４−１７はそれぞれアンチロック制御信号に基
づいてブレーキ油圧を制御するソレノイドに送る信号を
出力するソレノイド指令出力、及び１８−２１はそれぞ
れソレノイドを駆動するアクチュエータである。
【００３６】次に本発明に係る推定車体速度の算出装置
について、図２に示すフローチャートを参照しながら説
明する。
について、図２に示すフローチャートを参照しながら説
明する。
【００３７】ステップ＃１において加速度計出力Ａmを
読み込み、ステップ＃２において四輪それぞれの車輪速
度を車輪速センサ１〜４からの出力に基づいて計算す
る。
読み込み、ステップ＃２において四輪それぞれの車輪速
度を車輪速センサ１〜４からの出力に基づいて計算す
る。
【００３８】ステップ＃３でアンチロック制御中且つブ
レーキ操作中か否かを判断し、ＹＥＳなら減速過程とみ
なし後述のステップ＃８に進む一方、ＮＯであれば、更
にステップ＃４でトラクションコントロール制御中か否
かを判断し、制御中なら加速過程とみなし後述のステッ
プ＃６に進む。ステップ＃３,＃４いずれもＮＯと判断
されれば、ステップ＃５で前回サイクルの代表速度Ｖr
と４輪のうちの最低速度Ｖlとを比較し、Ｖlの方がＶr
より大きい場合は加速過程であると判断しステップ＃６
に進む。
レーキ操作中か否かを判断し、ＹＥＳなら減速過程とみ
なし後述のステップ＃８に進む一方、ＮＯであれば、更
にステップ＃４でトラクションコントロール制御中か否
かを判断し、制御中なら加速過程とみなし後述のステッ
プ＃６に進む。ステップ＃３,＃４いずれもＮＯと判断
されれば、ステップ＃５で前回サイクルの代表速度Ｖr
と４輪のうちの最低速度Ｖlとを比較し、Ｖlの方がＶr
より大きい場合は加速過程であると判断しステップ＃６
に進む。
【００３９】一方、Ｖlの方がＶrよりも小さい場合はス
テップ＃７に進み、Ｖrと４輪のうちの最高速度Ｖhとを
比較し、Ｖhの方がＶrより小さい場合は減速過程にある
と判断してステップ＃８に進む。
テップ＃７に進み、Ｖrと４輪のうちの最高速度Ｖhとを
比較し、Ｖhの方がＶrより小さい場合は減速過程にある
と判断してステップ＃８に進む。
【００４０】Ｖhの方がＶrより大きい場合、即ちＶrが
ＶhとＶlの中間にある場合は、Ｖrは前回値Ｖrをそのま
ま踏襲し、加減速も前回の過程が続いていると判断して
前回値をそのまま踏襲する。ステップ＃６は加速フラグ
を出し、Ｖlを今回のＶrとする一方、ステップ＃８は減
速フラグを出し、Ｖhを今回のＶrとする。
ＶhとＶlの中間にある場合は、Ｖrは前回値Ｖrをそのま
ま踏襲し、加減速も前回の過程が続いていると判断して
前回値をそのまま踏襲する。ステップ＃６は加速フラグ
を出し、Ｖlを今回のＶrとする一方、ステップ＃８は減
速フラグを出し、Ｖhを今回のＶrとする。
【００４１】ステップ＃９では重力式加速度計の出力Ａ
mに零点補正や他の必要な補正を加えて補正後の重力式
加速度計による加速度Ａcを計算すると共に、Ａcの推定
の不安度Ａxを計算する。ステップ＃１０で車輪速から
算出した推定車体速度の変化量dＶvを計算する。ステッ
プ＃１１で加速過程か減速過程かをチェックし、加速過
程であればステップ＃１２でＡcにＡxを加えたものを代
入加速度Ａsとし、ステップ＃１３でこのＡsを対比され
る項であるステップ＃１０で求めたdＶvと比較し、Ａs
が小さければステップ＃１６でdＶvとしてＡsを用いる
よう代入してステップ＃１７に進む。
mに零点補正や他の必要な補正を加えて補正後の重力式
加速度計による加速度Ａcを計算すると共に、Ａcの推定
の不安度Ａxを計算する。ステップ＃１０で車輪速から
算出した推定車体速度の変化量dＶvを計算する。ステッ
プ＃１１で加速過程か減速過程かをチェックし、加速過
程であればステップ＃１２でＡcにＡxを加えたものを代
入加速度Ａsとし、ステップ＃１３でこのＡsを対比され
る項であるステップ＃１０で求めたdＶvと比較し、Ａs
が小さければステップ＃１６でdＶvとしてＡsを用いる
よう代入してステップ＃１７に進む。
【００４２】減速過程の場合はステップ＃１４でＡcか
らＡxを差引いた値をＡsとし、ステップ＃１５でＡsがd
Ｖvより大きければステップ＃１６によりＡsを代入す
る。切替判断式を用いるステップ＃１３又は＃１５の結
果がＮＯであれば、dＶvはステップ＃１０で車輪速から
求めた値をそのまま用いる。使用するdＶvが決ればステ
ップ＃１７でＶvとＡvを求めて一連の計算を終了する。
らＡxを差引いた値をＡsとし、ステップ＃１５でＡsがd
Ｖvより大きければステップ＃１６によりＡsを代入す
る。切替判断式を用いるステップ＃１３又は＃１５の結
果がＮＯであれば、dＶvはステップ＃１０で車輪速から
求めた値をそのまま用いる。使用するdＶvが決ればステ
ップ＃１７でＶvとＡvを求めて一連の計算を終了する。
【００４３】
【発明の効果】本発明に係る推定車体速度等の算出装置
は、車輪速度から推定車体速度等を算出する手段と、重
力式加速度計から推定車体速度等を算出する手段とを設
け、過大スリップ又はスピンの発生及び収束に応じて両
手段の切り替えを行なっているので推定車体速度や推定
車体加速度の変化をスムーズに算出することができる。
は、車輪速度から推定車体速度等を算出する手段と、重
力式加速度計から推定車体速度等を算出する手段とを設
け、過大スリップ又はスピンの発生及び収束に応じて両
手段の切り替えを行なっているので推定車体速度や推定
車体加速度の変化をスムーズに算出することができる。
【００４４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る推定車体速度等の算出装置を備
えたアンチロック制御装置ブロック図、
えたアンチロック制御装置ブロック図、
【図２】 図１の推定車体速度等の算出装置の動作を説
明するフローチャート、
明するフローチャート、
【図３】 重力式加速度計の概略図
【符号の説明】
１〜４ 車輪速センサ
５ 重力式加速度計
８ 加速度計入力の補正装置
９ 加速度計安全率付加装置
１０ 切替判断装置
１１ 推定車体加速度計算装置
１２ 推定車体速度計算装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年４月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 推定車体速度等の算出装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アンチロック等の車輪
挙動制御に必要な車体の推定車体速度等を算出する装置
に関し、更に詳述すれば、車輪速度及び重力式加速度計
の出力に基づいて車体の推定車体速度等を算出する装置
に関する。
挙動制御に必要な車体の推定車体速度等を算出する装置
に関し、更に詳述すれば、車輪速度及び重力式加速度計
の出力に基づいて車体の推定車体速度等を算出する装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】アンチロック等車輪挙動制御装置におい
て、スリップ又はスピン算出の基礎である車体速度の推
定、及びタイヤと路面の間の摩擦係数の推定は、制御性
能を直接左右する重大な要素である。タイヤ路面間の摩
擦係数の推定は、制御中に到達した車体加速度の推定値
から算出するのが普通であり、車体加速度の推定値は車
体速度の推定値に基づいて算出される。従って、車輪挙
動制御装置の性能は車体速度の推定精度に大きく依存し
ている。
て、スリップ又はスピン算出の基礎である車体速度の推
定、及びタイヤと路面の間の摩擦係数の推定は、制御性
能を直接左右する重大な要素である。タイヤ路面間の摩
擦係数の推定は、制御中に到達した車体加速度の推定値
から算出するのが普通であり、車体加速度の推定値は車
体速度の推定値に基づいて算出される。従って、車輪挙
動制御装置の性能は車体速度の推定精度に大きく依存し
ている。
【０００３】ところで、車体速度を車輪速度のみから推
定するのでは車輪に過大なスリップ又はスピンが起ると
著しく推定精度が悪くなる。
定するのでは車輪に過大なスリップ又はスピンが起ると
著しく推定精度が悪くなる。
【０００４】そこで、信頼できる加速度計から求められ
る加速度と、車輪速度との両者の情報に基づいて、推定
車体速度及び推定車体加速度を求めれば、推定精度を著
しく高めることができる。加速度計としては、一般に重
力式加速度計が用いられている。
る加速度と、車輪速度との両者の情報に基づいて、推定
車体速度及び推定車体加速度を求めれば、推定精度を著
しく高めることができる。加速度計としては、一般に重
力式加速度計が用いられている。
【０００５】重力式加速度計は、図５に概略図が示され
ているように、加速により生じた振動子Ｆの変位量を抵
抗体やピエゾ素子,差動トランス等を用いて電気信号に
変換し、加速度を検出する構成を有する。
ているように、加速により生じた振動子Ｆの変位量を抵
抗体やピエゾ素子,差動トランス等を用いて電気信号に
変換し、加速度を検出する構成を有する。
【０００６】従って、車輪に過大なスリップ又はスピン
が起こっていない状態では、車輪速度から推定した推定
車体速度等を用いる一方、車輪に過大なスリップ又はス
ピンが起これば、重力式加速度計の出力に基づいて推定
した推定車体速度等を用いることが考えられる。
が起こっていない状態では、車輪速度から推定した推定
車体速度等を用いる一方、車輪に過大なスリップ又はス
ピンが起これば、重力式加速度計の出力に基づいて推定
した推定車体速度等を用いることが考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の考えに従って、
車輪挙動制御システムを構成する場合、過大なスリップ
又はスピンの発生判断及び収束判断が下される時点で
は、車輪速度から求めた推定車体速度と、重力式加速度
計から求めた推定車体速度が一致する様になっている必
要があり、更に車輪速度から求めた推定車体加速度と、
重力式加速度計から求めた推定車体加速度も一致するこ
とが望ましい。
車輪挙動制御システムを構成する場合、過大なスリップ
又はスピンの発生判断及び収束判断が下される時点で
は、車輪速度から求めた推定車体速度と、重力式加速度
計から求めた推定車体速度が一致する様になっている必
要があり、更に車輪速度から求めた推定車体加速度と、
重力式加速度計から求めた推定車体加速度も一致するこ
とが望ましい。
【０００８】これ等の必要条件を満たすため、車輪速度
から推定した推定車体速度の算出手段、補正後の重力式
加速度計の出力に基づいて推定した推定車体速度の算出
手段、及び前者の推定車体速度から後者の推定車体速度
へ、又は逆の切替え時の判断手段をどのように構成する
かが課題となる。
から推定した推定車体速度の算出手段、補正後の重力式
加速度計の出力に基づいて推定した推定車体速度の算出
手段、及び前者の推定車体速度から後者の推定車体速度
へ、又は逆の切替え時の判断手段をどのように構成する
かが課題となる。
【０００９】又、推定車体速度を求める際に、なるべく
簡単な演算操作で推定車体加速度も同時に求めることが
出来るためには、どのように構成すればよいか、更に、
スリップ又はスピンの過大さの程度に応じて重力式加速
度計から求めた推定車体速度及び加速度への依存度が逐
次高まる様にするためには、どのように構成すればよい
かが課題となる。
簡単な演算操作で推定車体加速度も同時に求めることが
出来るためには、どのように構成すればよいか、更に、
スリップ又はスピンの過大さの程度に応じて重力式加速
度計から求めた推定車体速度及び加速度への依存度が逐
次高まる様にするためには、どのように構成すればよい
かが課題となる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る推定車体速度等の算出装置は、単位演
算サイクル毎に、車両の少なくとも一つの車輪の回転速
度を計測して、車輪速度を出力する手段と、重力式加速
度計に基づいて加速度を計測し出力する手段と、重力式
加速度計の出力を補正し、補正後の重力式加速度計によ
る加速度Ａcを出力する手段と、各車輪速度に基づき代
表速度Ｖrを算出し出力する手段と、代表速度Ｖrに基づ
き、推定車体速度Ｖv及び推定車体加速度Ａvを算出し出
力する手段と、補正後の重力式加速度計による加速度Ａ
cに対し、補正の確からしさを加味した代入加速度Ａsを
出力する手段と、最終的な推定車体速度として車輪速度
に基づく推定速度を用いるか、重力式加速度計に基づく
推定速度を用いるかの切替指示を出力する手段と、切替
指示に応じて、推定車体速度Ｖv及び推定車体加速度Ａv
を代入加速度に基づいて算出し出力する手段とを有する
ことを特徴とする。
め、本発明に係る推定車体速度等の算出装置は、単位演
算サイクル毎に、車両の少なくとも一つの車輪の回転速
度を計測して、車輪速度を出力する手段と、重力式加速
度計に基づいて加速度を計測し出力する手段と、重力式
加速度計の出力を補正し、補正後の重力式加速度計によ
る加速度Ａcを出力する手段と、各車輪速度に基づき代
表速度Ｖrを算出し出力する手段と、代表速度Ｖrに基づ
き、推定車体速度Ｖv及び推定車体加速度Ａvを算出し出
力する手段と、補正後の重力式加速度計による加速度Ａ
cに対し、補正の確からしさを加味した代入加速度Ａsを
出力する手段と、最終的な推定車体速度として車輪速度
に基づく推定速度を用いるか、重力式加速度計に基づく
推定速度を用いるかの切替指示を出力する手段と、切替
指示に応じて、推定車体速度Ｖv及び推定車体加速度Ａv
を代入加速度に基づいて算出し出力する手段とを有する
ことを特徴とする。
【００１１】
【作用】加速中に過大スピンが発生すれば、切替指示を
出力する手段からの出力により車輪速に基づく計算から
重力式加速度計の出力に基づく計算に切り替わって、推
定車体速度や推定車体加速度を算出する一方、加速中に
過大スピンが収束すれば、再び車輪速に基づく計算に切
り替わる。
出力する手段からの出力により車輪速に基づく計算から
重力式加速度計の出力に基づく計算に切り替わって、推
定車体速度や推定車体加速度を算出する一方、加速中に
過大スピンが収束すれば、再び車輪速に基づく計算に切
り替わる。
【００１２】又、減速中に過大スリップが発生すれば、
上述と同様に切替指示を出力する手段からの出力により
車輪速に基づく計算から重力式加速度計の出力に基づく
計算に切り替わって、推定車体速度や推定車体加速度を
算出する一方、減速中に過大スリップが収束すれば、再
び車輪速に基づく計算に切り替わる。
上述と同様に切替指示を出力する手段からの出力により
車輪速に基づく計算から重力式加速度計の出力に基づく
計算に切り替わって、推定車体速度や推定車体加速度を
算出する一方、減速中に過大スリップが収束すれば、再
び車輪速に基づく計算に切り替わる。
【００１３】
【実施例】原理説明
車両の四輪の各車輪速度をＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、こ
の中の最高速度をＶh、最低速度をＶl、代表速度をＶ
r、推定車体速度をＶv、推定車体加速度をＡv、補正後
の重力式加速度計による加速度をＡc、推定車体速度を
得るために代入すべきＡcに基づいた代入加速度をＡs、
フィルターの速さをm,nとする。なお、m,nは０≦m≦１,
０≦n≦１であり、各加速度の単位は重力の加速度と単
位演算サイクルの積とする。即ち本明細書では微分演算
はすべて単位演算サイクル間の変化量として表記してい
る。
の中の最高速度をＶh、最低速度をＶl、代表速度をＶ
r、推定車体速度をＶv、推定車体加速度をＡv、補正後
の重力式加速度計による加速度をＡc、推定車体速度を
得るために代入すべきＡcに基づいた代入加速度をＡs、
フィルターの速さをm,nとする。なお、m,nは０≦m≦１,
０≦n≦１であり、各加速度の単位は重力の加速度と単
位演算サイクルの積とする。即ち本明細書では微分演算
はすべて単位演算サイクル間の変化量として表記してい
る。
【００１４】先ず代表速度Ｖrを求める必要が有るが、
一例として、 加速過程では Ｖr＝Ｖｌ 減速過程では Ｖｒ＝Ｖh とし、加速減速の判断がつかない時は前回値のまま据え
置きとする方式が考えられる。加速過程、減速過程の判
断の仕方は後述する。その他にも種々の方式が有り得る
が、本方式は簡単且つ広範囲に適用できるものである。
一例として、 加速過程では Ｖr＝Ｖｌ 減速過程では Ｖｒ＝Ｖh とし、加速減速の判断がつかない時は前回値のまま据え
置きとする方式が考えられる。加速過程、減速過程の判
断の仕方は後述する。その他にも種々の方式が有り得る
が、本方式は簡単且つ広範囲に適用できるものである。
【００１５】次に代表速度Ｖrから推定車体速度Ｖvと推
定車体加速度Ａvを求める必要が有るが、相互に関連づ
け且つ適度なフィルターをかける事が望ましい。そこで
最も素直な方式は、 dＶv＝(Ｖr−Ｖv)＊m (１) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３) である。ここで下線が付してある変数は前回サイクルの
値である。しかしこれではＶvにフィルター遅れが生
じ、一定加速度時でもＶvがＶrの不偏推定値にはならな
い。
定車体加速度Ａvを求める必要が有るが、相互に関連づ
け且つ適度なフィルターをかける事が望ましい。そこで
最も素直な方式は、 dＶv＝(Ｖr−Ｖv)＊m (１) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３) である。ここで下線が付してある変数は前回サイクルの
値である。しかしこれではＶvにフィルター遅れが生
じ、一定加速度時でもＶvがＶrの不偏推定値にはならな
い。
【００１６】車輪挙動制御装置としては加速度一定状態
は謂わばノーマル状態で有り、この状態の時にＶvがＶr
の不偏推定値にならないのでは非常に具合が悪い。これ
を解決するのに極めて有効な手段として、(１)式の代わ
りに、 dＶv＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (４) を用いることが考えられる。これで一定加速度時にはＶ
vがＶrの不偏推定値になることが保証される。
は謂わばノーマル状態で有り、この状態の時にＶvがＶr
の不偏推定値にならないのでは非常に具合が悪い。これ
を解決するのに極めて有効な手段として、(１)式の代わ
りに、 dＶv＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (４) を用いることが考えられる。これで一定加速度時にはＶ
vがＶrの不偏推定値になることが保証される。
【００１７】一定加速度時にはＶvがＶrの不偏推定値と
なるための条件を考えると、 Ｖr＝Ｖr＋dＶr として、 dＶr＝const の時、 Ｖv＝Ｖr Av＝dＶr となる事である。一度これが成立すると、次の時点で
は、 Ｖr＝Ｖv＋Ａv となる。従って、dＶr＝const 時に Ｖr＝Ｖv＋Ａv
が恒等的に成立するような方式であれば一定加速度時に
ＶvがＶrの不偏推定値となる。式（４）,（２）,（３）
はこの条件を満すものであるが式（１）,（２）,（３）
はこの条件を満たさない。
なるための条件を考えると、 Ｖr＝Ｖr＋dＶr として、 dＶr＝const の時、 Ｖv＝Ｖr Av＝dＶr となる事である。一度これが成立すると、次の時点で
は、 Ｖr＝Ｖv＋Ａv となる。従って、dＶr＝const 時に Ｖr＝Ｖv＋Ａv
が恒等的に成立するような方式であれば一定加速度時に
ＶvがＶrの不偏推定値となる。式（４）,（２）,（３）
はこの条件を満すものであるが式（１）,（２）,（３）
はこの条件を満たさない。
【００１８】勿論Ｖvが変動するとＶvがそれを打消す方
向に動く安定性が前提となるが、フィルター計算の場合
はこれは自動的に保証されている。従って例えば(２)式
を Ｖv＝Ｖv＋Ａv に代えても、或いは、 Ｖv＝Ｖv＋Ａv に代えても、過渡期には差があっても一定加速度時には
ＶvがＶrの不偏推定値になる。
向に動く安定性が前提となるが、フィルター計算の場合
はこれは自動的に保証されている。従って例えば(２)式
を Ｖv＝Ｖv＋Ａv に代えても、或いは、 Ｖv＝Ｖv＋Ａv に代えても、過渡期には差があっても一定加速度時には
ＶvがＶrの不偏推定値になる。
【００１９】ここで(４)式の代わりに、
dＶv＝Ａs (５)
を用いるとＶvは車輪速度からの代表速度Ｖrから離れ
て、この代入した加速度Ａsに従って推移することにな
る。
て、この代入した加速度Ａsに従って推移することにな
る。
【００２０】そこでこの代入加速度によって推定車体速
度Ｖv、推定車体加速度Ａvを求める式を再度書き出す
と、 dＶv＝Ａs (５) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３) となる。
度Ｖv、推定車体加速度Ａvを求める式を再度書き出す
と、 dＶv＝Ａs (５) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３) となる。
【００２１】ここで、Ｖrから求めたＶvとＡsから求め
たＶvが離れ始める点、及びＡsから求めたＶvとＶrが再
び交差する点を考察する。 Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８) を変形すると、 (Ａs−Ａv)／m＝Ｖr−(Ｖv＋Ａv) (９) であるから、ＡsとＡvが一致する時点において、Ｖrと
(Ｖv＋Ａv)が一致することがわかる。ここでＶrは今回
サイクルの値であるが、ＶvとＡvは前回サイクルの値で
あるから(Ｖv＋Ａv)は前回から見たＶvの今回予測値で
あり、この両者が一致する事は、ＶrとＶvの今回値同志
がほぼ一致することを示している。
たＶvが離れ始める点、及びＡsから求めたＶvとＶrが再
び交差する点を考察する。 Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (８) を変形すると、 (Ａs−Ａv)／m＝Ｖr−(Ｖv＋Ａv) (９) であるから、ＡsとＡvが一致する時点において、Ｖrと
(Ｖv＋Ａv)が一致することがわかる。ここでＶrは今回
サイクルの値であるが、ＶvとＡvは前回サイクルの値で
あるから(Ｖv＋Ａv)は前回から見たＶvの今回予測値で
あり、この両者が一致する事は、ＶrとＶvの今回値同志
がほぼ一致することを示している。
【００２２】従って、(８)式が成立した時に(４)式から
(５)式に切り替え、再び(８)式が成立した時(５)式から
(４)式に戻せば、車輪速度から求めた推定車体速度及び
加速度と、重力式加速度計に基づく代入加速度から求め
た推定車体速度及び加速度の間をスムーズに往復でき
る。
(５)式に切り替え、再び(８)式が成立した時(５)式から
(４)式に戻せば、車輪速度から求めた推定車体速度及び
加速度と、重力式加速度計に基づく代入加速度から求め
た推定車体速度及び加速度の間をスムーズに往復でき
る。
【００２３】(８)式を不等式とし、不等号をスピンに対
処する加速時とスリップに対処する減速時で逆向きにす
ると実際に用いる切替式ができる。即ち加速過程では、 Ａs＞Ａc に設定し、 Ａs＜Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m
(８a) を切替式とし、減速過程では、 Ａs＜Ａc に設定し、 Ａs＞Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m
(８b) を切替式とすればよい。
処する加速時とスリップに対処する減速時で逆向きにす
ると実際に用いる切替式ができる。即ち加速過程では、 Ａs＞Ａc に設定し、 Ａs＜Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m
(８a) を切替式とし、減速過程では、 Ａs＜Ａc に設定し、 Ａs＞Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m
(８b) を切替式とすればよい。
【００２４】ＡsとＡcの差の絶対値Ａx＝｜Ａs−Ａc｜
は重力式加速度計の補正の確からしさに対する安全率或
いは不安度を意味する。もし重力式加速度計の補正が十
分確かであればＡxを０としても良い。
は重力式加速度計の補正の確からしさに対する安全率或
いは不安度を意味する。もし重力式加速度計の補正が十
分確かであればＡxを０としても良い。
【００２５】又スリップ又はスピンが極めて大きく車輪
速度から推定した車体速度及び加速度の信頼性が全く無
い時(これは切替判断式の左辺と右辺の差が大きい事で
表される)は、不完全ながらも重力式加速度計から求め
た加速度に頼らざるを得ないのでＡxを小さく設定する
のが良い。
速度から推定した車体速度及び加速度の信頼性が全く無
い時(これは切替判断式の左辺と右辺の差が大きい事で
表される)は、不完全ながらも重力式加速度計から求め
た加速度に頼らざるを得ないのでＡxを小さく設定する
のが良い。
【００２６】しかし、スリップ又はスピンが異常に長期
間続くと判断される時は、万一Ａcが大きく狂っている
危険を回避するためＡxを大きくする事が望ましい。こ
のための方策として、スリップ又はスピンの継続期間即
ち切替式(８b)又は(８a)の成立継続期間に応じてＡxを
大きくして行く事が出来る。
間続くと判断される時は、万一Ａcが大きく狂っている
危険を回避するためＡxを大きくする事が望ましい。こ
のための方策として、スリップ又はスピンの継続期間即
ち切替式(８b)又は(８a)の成立継続期間に応じてＡxを
大きくして行く事が出来る。
【００２７】もし重力式加速度計の補正が零点補正のみ
で感度補正がされていない場合、若しくは感度補正がさ
れていてもなお感度に関する不安がある場合は、Ａcの
絶対値の増大に応じてＡxを大きくして行く事が望まし
い。
で感度補正がされていない場合、若しくは感度補正がさ
れていてもなお感度に関する不安がある場合は、Ａcの
絶対値の増大に応じてＡxを大きくして行く事が望まし
い。
【００２８】ところで、上記の連続条件を満たすのは
(８)式だけに限らない。(３)式に(４)式を代入した形を
考えると、 Ａv＝Ａv＋(Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m−Ａv)＊n であり、これは Ａv＝Ａv＋(Ｖr−Ｖv−Ａv)＊m＊n と変形出来、更に Ａv＝Ａv＋(Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊n−Ａv)＊m と変形する事も出来る。又０≦l≦１なるlを導入して Ａｖ＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv)＊l＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv)＊
(m＊n−l)と変形することも出来る。 又０≦l≦１なるｌを導入して Ａv＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊l＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))
＊(m＊n−l)と変形することも出来る。
(８)式だけに限らない。(３)式に(４)式を代入した形を
考えると、 Ａv＝Ａv＋(Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m−Ａv)＊n であり、これは Ａv＝Ａv＋(Ｖr−Ｖv−Ａv)＊m＊n と変形出来、更に Ａv＝Ａv＋(Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊n−Ａv)＊m と変形する事も出来る。又０≦l≦１なるlを導入して Ａｖ＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv)＊l＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv)＊
(m＊n−l)と変形することも出来る。 又０≦l≦１なるｌを導入して Ａv＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊l＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))
＊(m＊n−l)と変形することも出来る。
【００２９】従って上記諸式中で、＝Ａvと書き換えれ
ば結果がＡv＝Ａvとなるような部分(一連の項)ならどれ
でも(８)式の右辺に代わるものとして使う事が出来る。
即ち、 Ａs＝Ｖr−Ｖv Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊n 等も可能である。 Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m＊n Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊l 等がすべて可能である。これらはＶr−Ｖrに任意のフィ
ルターをかけたものをＡsと対比して判断式として良い
ことを示している。l＝０の場合を考えるとＡs＝Ａvを
判断式とすることも出来る。
ば結果がＡv＝Ａvとなるような部分(一連の項)ならどれ
でも(８)式の右辺に代わるものとして使う事が出来る。
即ち、 Ａs＝Ｖr−Ｖv Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊n 等も可能である。 Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m＊n Ａs＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊l 等がすべて可能である。これらはＶr−Ｖrに任意のフィ
ルターをかけたものをＡsと対比して判断式として良い
ことを示している。l＝０の場合を考えるとＡs＝Ａvを
判断式とすることも出来る。
【００３０】さて加速過程減速過程の判断が代表速度
(Ｖr)の選択、又切替式(８a)、(８b)の選択に関して必
要であった。
(Ｖr)の選択、又切替式(８a)、(８b)の選択に関して必
要であった。
【００３１】この判断は基本的には、ＶrよりＶlの方が
大きければ加速過程、ＶrよりＶhの方が小さければ減速
過程であるが、例外処置として過大なスピンからの回復
過程を減速過程と誤認したり、過大なスリップからの回
復過程を加速過程と誤認したりしないよう配慮する必要
がある。
大きければ加速過程、ＶrよりＶhの方が小さければ減速
過程であるが、例外処置として過大なスピンからの回復
過程を減速過程と誤認したり、過大なスリップからの回
復過程を加速過程と誤認したりしないよう配慮する必要
がある。
【００３２】このための方法としてまず切替式(８a)の
成立中は加速過程が継続しており、切替式(８b)の成立
中は減速過程が継続していると見なす事ができる。更に
トラクションコントロールやアンチロック等の制御が行
われている期間はそれぞれ加速過程や減速過程と見なす
事も出来るし、特に減速側はもっと広くブレーキ操作が
行われている期間(ブレーキスイッチＯnの時)全てを減
速過程と見なす事も出来る。
成立中は加速過程が継続しており、切替式(８b)の成立
中は減速過程が継続していると見なす事ができる。更に
トラクションコントロールやアンチロック等の制御が行
われている期間はそれぞれ加速過程や減速過程と見なす
事も出来るし、特に減速側はもっと広くブレーキ操作が
行われている期間(ブレーキスイッチＯnの時)全てを減
速過程と見なす事も出来る。
【００３３】Ｖ１＜Ｖr＜Ｖhで且つ強制的な加速過程減
速過程の判断もされていない時は、Ｖrに関しては既に
述べたように Ｖr＝Ｖr とするが、(８a)、(８b)式に
ついては、その前の加速又は減速判断が継続していると
見なすか、又は(８)式判断自体を省略する事が出来る。
速過程の判断もされていない時は、Ｖrに関しては既に
述べたように Ｖr＝Ｖr とするが、(８a)、(８b)式に
ついては、その前の加速又は減速判断が継続していると
見なすか、又は(８)式判断自体を省略する事が出来る。
【００３４】構成
次に、本発明に係る推定車体速度等の算出装置をアンチ
ロック制御装置に組み込んだ構成について説明する。
ロック制御装置に組み込んだ構成について説明する。
【００３５】図１は、アンチロック制御装置のブロック
図を示し、１〜４はそれぞれ４つの車輪の回転を検出す
る車輪速センサ、５は重力式加速度計、６は車輪速セン
サからの信号に基づき四輪それぞれの車輪速度を計算す
る車輪速度計算装置、７は四輪の車輪速から最高速や最
低速あるいは平均速等を状況に応じて選択する車輪速度
選択装置、８は重力式加速度計の出力Ａmに零点補正や
他の必要な補正(本出願人による先の出願特願平２−４
０６７４３号に開示)を加え、補正後の重力式加速度計
による加速度Ａcを出力する加速度計入力の補正装置、
９は重力式加速度計の補正の確からしさに対する安全率
Ａxを用いて補正後の加速度Ａcに更に修正を加え、加速
度Ａcに代用される代入加速度Ａsを出力する加速度計安
全率付加装置、１０は加速度dＶvの値として、代用加速
度Ａsと(４)式で表わされる加速度のいずれを用いるか
を判断して選ぶための切替判断装置、１１は選ばれた加
速度を用いて推定車体加速度Ａvを(３)式で計算し出力
する推定車体加速度計算装置、１２は、選ばれた加速度
を用いて推定車体速度Ｖvを(２)式で計算し出力する推
定車体速度計算装置、１３は推定車体速度Ｖv、推定車
体加速度Ａvを参照しつつ、車輪速度計算装置６からの
各輪の車輪速度に基づいて車輪のロック兆候を判別し、
アンチロック制御信号を出力するアンチロック制御判断
装置、１４−１７はそれぞれアンチロック制御信号に基
づいてブレーキ油圧を制御するソレノイドに送る信号を
出力するソレノイド指令出力、及び１８−２１はそれぞ
れソレノイドを駆動するアクチュエータである。
図を示し、１〜４はそれぞれ４つの車輪の回転を検出す
る車輪速センサ、５は重力式加速度計、６は車輪速セン
サからの信号に基づき四輪それぞれの車輪速度を計算す
る車輪速度計算装置、７は四輪の車輪速から最高速や最
低速あるいは平均速等を状況に応じて選択する車輪速度
選択装置、８は重力式加速度計の出力Ａmに零点補正や
他の必要な補正(本出願人による先の出願特願平２−４
０６７４３号に開示)を加え、補正後の重力式加速度計
による加速度Ａcを出力する加速度計入力の補正装置、
９は重力式加速度計の補正の確からしさに対する安全率
Ａxを用いて補正後の加速度Ａcに更に修正を加え、加速
度Ａcに代用される代入加速度Ａsを出力する加速度計安
全率付加装置、１０は加速度dＶvの値として、代用加速
度Ａsと(４)式で表わされる加速度のいずれを用いるか
を判断して選ぶための切替判断装置、１１は選ばれた加
速度を用いて推定車体加速度Ａvを(３)式で計算し出力
する推定車体加速度計算装置、１２は、選ばれた加速度
を用いて推定車体速度Ｖvを(２)式で計算し出力する推
定車体速度計算装置、１３は推定車体速度Ｖv、推定車
体加速度Ａvを参照しつつ、車輪速度計算装置６からの
各輪の車輪速度に基づいて車輪のロック兆候を判別し、
アンチロック制御信号を出力するアンチロック制御判断
装置、１４−１７はそれぞれアンチロック制御信号に基
づいてブレーキ油圧を制御するソレノイドに送る信号を
出力するソレノイド指令出力、及び１８−２１はそれぞ
れソレノイドを駆動するアクチュエータである。
【００３６】次に本発明に係る推定車体速度の算出装置
について、図２に示すフローチャートを参照しながら説
明する。
について、図２に示すフローチャートを参照しながら説
明する。
【００３７】ステップ＃１において加速度計出力Ａmを
読み込み、ステップ＃２において四輪それぞれの車輪速
度を車輪速センサ１〜４からの出力に基づいて計算す
る。
読み込み、ステップ＃２において四輪それぞれの車輪速
度を車輪速センサ１〜４からの出力に基づいて計算す
る。
【００３８】ステップ＃３でアンチロック制御かブレー
キ操作かのいずれかが実行されているか否かを判断し、
ＹＥＳなら減速過程とみなし後述のステップ＃８に進む
一方、ＮＯであれば、更にステップ＃４でトラクション
コントロール制御中か否かを判断し、制御中なら加速過
程とみなし後述のステップ＃６に進む。ステップ＃３,
＃４いずれもＮＯと判断されれば、ステップ＃５で前回
サイクルの代表速度Ｖrと４輪のうちの最低速度Ｖlとを
比較し、Ｖlの方がＶrより大きい場合は加速過程である
と判断しステップ＃６に進む。
キ操作かのいずれかが実行されているか否かを判断し、
ＹＥＳなら減速過程とみなし後述のステップ＃８に進む
一方、ＮＯであれば、更にステップ＃４でトラクション
コントロール制御中か否かを判断し、制御中なら加速過
程とみなし後述のステップ＃６に進む。ステップ＃３,
＃４いずれもＮＯと判断されれば、ステップ＃５で前回
サイクルの代表速度Ｖrと４輪のうちの最低速度Ｖlとを
比較し、Ｖlの方がＶrより大きい場合は加速過程である
と判断しステップ＃６に進む。
【００３９】一方、Ｖlの方がＶrよりも小さい場合はス
テップ＃７に進み、Ｖrと４輪のうちの最高速度Ｖhとを
比較し、Ｖhの方がＶrより小さい場合は減速過程にある
と判断してステップ＃８に進む。
テップ＃７に進み、Ｖrと４輪のうちの最高速度Ｖhとを
比較し、Ｖhの方がＶrより小さい場合は減速過程にある
と判断してステップ＃８に進む。
【００４０】Ｖhの方がＶrより大きい場合、即ちＶrが
ＶhとＶlの中間にある場合は、Ｖrは前回値Ｖrをそのま
ま踏襲し、加減速も前回の過程が続いていると判断して
前回値をそのまま踏襲する。ステップ＃６は加速フラグ
を出し、Ｖlを今回のＶrとする一方、ステップ＃８は減
速フラグを出し、Ｖhを今回のＶrとする。
ＶhとＶlの中間にある場合は、Ｖrは前回値Ｖrをそのま
ま踏襲し、加減速も前回の過程が続いていると判断して
前回値をそのまま踏襲する。ステップ＃６は加速フラグ
を出し、Ｖlを今回のＶrとする一方、ステップ＃８は減
速フラグを出し、Ｖhを今回のＶrとする。
【００４１】ステップ＃９では重力式加速度計の出力Ａ
mに零点補正や他の必要な補正を加えて補正後の重力式
加速度計による加速度Ａcを計算すると共に、Ａcの推定
の不安度Ａxを計算する。ステップ＃１０で車輪速から
算出した推定車体速度の変化量dＶvを計算する。ステッ
プ＃１１で加速過程か減速過程かをチェックし、加速過
程であればステップ＃１２でＡcにＡxを加えたものを代
入加速度Ａsとし、ステップ＃１３でこのＡsを対比され
る項であるステップ＃１０で求めたdＶvと比較し、Ａs
が小さければステップ＃１６でdＶvとしてＡsを用いる
よう代入してステップ＃１７に進む。
mに零点補正や他の必要な補正を加えて補正後の重力式
加速度計による加速度Ａcを計算すると共に、Ａcの推定
の不安度Ａxを計算する。ステップ＃１０で車輪速から
算出した推定車体速度の変化量dＶvを計算する。ステッ
プ＃１１で加速過程か減速過程かをチェックし、加速過
程であればステップ＃１２でＡcにＡxを加えたものを代
入加速度Ａsとし、ステップ＃１３でこのＡsを対比され
る項であるステップ＃１０で求めたdＶvと比較し、Ａs
が小さければステップ＃１６でdＶvとしてＡsを用いる
よう代入してステップ＃１７に進む。
【００４２】減速過程の場合はステップ＃１４でＡcか
らＡxを差引いた値をＡsとし、ステップ＃１５でＡsがd
Ｖvより大きければステップ＃１６によりＡsを代入す
る。切替判断式を用いるステップ＃１３又は＃１５の結
果がＮＯであれば、dＶvはステップ＃１０で車輪速から
求めた値をそのまま用いる。使用するdＶvが決ればステ
ップ＃１７でＶvとＡvを求めて一連の計算を終了する。
らＡxを差引いた値をＡsとし、ステップ＃１５でＡsがd
Ｖvより大きければステップ＃１６によりＡsを代入す
る。切替判断式を用いるステップ＃１３又は＃１５の結
果がＮＯであれば、dＶvはステップ＃１０で車輪速から
求めた値をそのまま用いる。使用するdＶvが決ればステ
ップ＃１７でＶvとＡvを求めて一連の計算を終了する。
【００４３】
【発明の効果】本発明に係る推定車体速度等の算出装置
は、車輪速度から推定車体速度等を算出する手段と、重
力式加速度計から推定車体速度等を算出する手段とを設
け、過大スリップ又はスピンの発生及び収束に応じて両
手段の切り替えを行なっているので推定車体速度や推定
車体加速度の変化をスムーズに算出することができる。
は、車輪速度から推定車体速度等を算出する手段と、重
力式加速度計から推定車体速度等を算出する手段とを設
け、過大スリップ又はスピンの発生及び収束に応じて両
手段の切り替えを行なっているので推定車体速度や推定
車体加速度の変化をスムーズに算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る推定車体速度等の算出装置を備
えたアンチロック制御装置ブロック図、
えたアンチロック制御装置ブロック図、
【図２】 図１の推定車体速度等の算出装置の動作を説
明するフローチャート、
明するフローチャート、
【図３】 重力式加速度計の概略図
【符号の説明】
１〜４ 車輪速センサ
５ 重力式加速度計
８ 加速度計入力の補正装置
９ 加速度計安全率付加装置
１０ 切替判断装置
１１ 推定車体加速度計算装置
１２ 推定車体速度計算装置
Claims (16)
- 【請求項１】 単位演算サイクル毎に、車両の少なくと
も一つの車輪の回転速度を計測して、車輪速度を出力す
る手段と、重力式加速度計に基づいて加速度を計測し出
力する手段と、重力式加速度計の出力を補正し、補正後
の重力式加速度計による加速度Ａcを出力する手段と、
各車輪速度に基づき代表速度Ｖrを算出し出力する手段
と、代表速度Ｖrに基づき、推定車体速度Ｖv及び推定車
体加速度Ａvを算出し出力する手段と、補正後の重力式
加速度計による加速度Ａcに対し、補正の確からしさを
加味した代入加速度Ａsを出力する手段と、最終的な推
定車体速度として車輪速度に基づく推定速度を用いる
か、重力式加速度計に基づく推定速度を用いるかの切替
指示を出力する手段と、切替指示に応じて、推定車体速
度Ｖv及び推定車体加速度Ａvを代入加速度に基づいて算
出し出力する手段とを有することを特徴とする推定車体
速度等の算出装置。 - 【請求項２】 代表速度Ｖrに基づいて算出される推定
車体速度Ｖvが、加速度一定であるための条件、Ａv＝Ａ
v、dＡv＝０、Ｖr＝Ｖr＋Ａv、又はdＶr＝Ａv(下線を付
した変数は前回サイクルの値を示す)のいずれかを満た
す時、Ｖv＝Ｖrを満たすように、すなわち推定車体速度
が代表速度の不偏推定値となるように定められているこ
とを特徴とする第１項記載の推定車体速度等の算出装
置。 - 【請求項３】 代表速度Ｖrに基づいて算出される推定
車体速度(Ｖv)が、 dＶv＝Ａv＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m (４) Ｖv＝Ｖv＋dＶv (２) Ａv＝Ａv＋(dＶv−Ａv)＊n (３) の形式で表現されることを特徴とする第２項記載の推定
車体速度等の算出装置。 - 【請求項４】 車輪速度に基づく推定速度を用いるか、
重力式加速度計に基づく推定速度を用いるかの切替指示
が、代入加速度Ａｓが、加速度一定の時はＡvに等しく
なる様なＶrを含む、一連の項との大小関係で定められ
ることを特徴とする第１項記載の推定車体速度等の算出
装置。 - 【請求項５】 代入加速度Ａsと対比される一連の項
が、Ａv ＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m であることを特徴とする第４項記載の推定車体速度等の
算出装置。 - 【請求項６】 切替指示に応じて、推定車体速度Ｖv及
び推定車体加速度Ａvを代入加速度に基づいて算出し出
力する手段が、代表速度Ｖrに基づいて推定車体速度Ｖv
及び推定車体加速度Ａvを求める式中に、切替判断を行
うに際して代入加速度Ａsと対比される一連の項の代わ
りにＡsを代入する手段となっていることを特徴とする
第４項記載の推定車体速度等の算出装置。 - 【請求項７】 切替指示に応じて、推定車体速度Ｖv及
び推定車体加速度Ａvを代入加速に基づいて算出し出力
する手段が、代表速度Ｖrに基づいて推定車体速度Ｖv及
び推定車体加速度Ａvを求める式中において、切替判断
を行うに際して代入加速度Ａsと対比される一連の項、Ａv ＋(Ｖr−(Ｖv＋Ａv))＊m の代わりにＡsを代入する手段となっていることを特徴
とする第６項記載の推定車体速度等の算出装置。 - 【請求項８】 更に車体の加速過程、減速過程を判断し
て出力する手段を有し、各車輪速度に基づき代表速度Ｖ
rを算出し出力する手段が、各車輪速度中の最高速度Ｖh
及び最低速度Ｖlを算出し、加速過程ならＶr＝Ｖl、減
速過程なら Ｖr＝Ｖh、いずれでもなければ Ｖr＝Ｖr
を出力する様になっていることを特徴とする第１項記
載の推定車体速度等の算出装置。 - 【請求項９】 車体の加速過程、減速過程を判断して出
力する手段が、特定の状況判断がない限り、各車輪速度
中の最高速度Ｖh及び最低速度Ｖlと前回の代表速度Ｖr
を比較し、Ｖr＜Ｖlなら加速過程、Ｖr＞Ｖhなら減速過
程と判断する様になっていることを特徴とする第８項記
載の推定車体速度等の算出装置。 - 【請求項１０】 上記特定の判断が、車輪速度に基づく
推定速度を用いるか重力式加速度計に基づく推定速度を
用いるかの切替指示を出力する手段が、重力式加速度計
に基づく推定速度を用いるよう指示し続けている間は、
その時の加速過程又は減速過程が継続していると判断す
る様になっていることを特徴とする第９項記載の推定車
体速度等の算出装置。 - 【請求項１１】 上記特定の判断が、車輪挙動制御装置
がトラクションコントロール制御中は加速過程が、アン
チロック制御中は減速過程が継続していると判断する様
になっていることを特徴とする第９項記載の推定車体速
度等の算出装置。 - 【請求項１２】 上記特定の判断が、運転手による制動
操作手段が操作されている間は減速過程が継続している
と判断する様になっていることを特徴とする第９項記載
の推定車体速度等の算出装置。 - 【請求項１３】 更に車体の加速過程、減速過程を判断
して出力する手段を有し、補正後の重力式加速度計によ
る加速度Ａcに対し補正の確からしさを加味した代入加
速度Ａsを出力する手段が重力式加速度計に対する不安
度Ａxを定め、加速過程ならば Ａs＝Ａc＋Ａx、減速過
程ならば Ａs＝Ａc−Ａx を出力する様になっている
ことを特徴とする第１項記載の推定車体速度等の算出装
置。 - 【請求項１４】 重力式加速度計への不安度Ａxの算出
が、最終的な推定車体速度として車輪速度に基づく推定
速度を用いるか重力式加速度計に基づく推定速度を用い
るかの切替指示を出力する手段において、代入加速度Ａ
sと、加速度一定の時はＡvに等しくなる様なＶrを含む
一連の項との差の絶対値が大きい時、Ａxを小さくする
ように設定されていることを特徴とする第１３項記載の
推定車体速度等の算出装置。 - 【請求項１５】 重力式加速度計への不安度Ａxの算出
が、車輪速度に基づく推定速度を用いるか重力式加速度
計に基づく推定速度を用いるかの切替指示を出力する手
段が、重力式加速度計に基づく推定速度を用いるよう指
示し続けている継続時間に応じて、Ａxを大きくするよ
うに設定されていることを特徴とする第１３項記載の推
定車体速度等の算出装置。 - 【請求項１６】 重力式加速度計への不安度Ａxの算出
が、補正後の重力式加速度計による加速度Ａcが大きい
時、Ａxを大きくするように設定されていることを特徴
とする第１３項記載の推定車体速度等の算出装置。
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