JPH10282138A - Slip angular velocity correcting device - Google Patents

Slip angular velocity correcting device

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Publication number
JPH10282138A
JPH10282138A JP8157297A JP8157297A JPH10282138A JP H10282138 A JPH10282138 A JP H10282138A JP 8157297 A JP8157297 A JP 8157297A JP 8157297 A JP8157297 A JP 8157297A JP H10282138 A JPH10282138 A JP H10282138A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
angular velocity
vehicle
slip angular
sensor
error
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.)
Pending
Application number
JP8157297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Yamaguchi
裕之 山口
Katsuhiro Asano
勝宏 浅野
Kenji Toutsu
憲司 十津
Yoshiyuki Yasui
由行 安井
Takayuki Ito
孝之 伊藤
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.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Central R&D Labs Inc
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 Aisin Seiki Co Ltd, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP8157297A priority Critical patent/JPH10282138A/en
Publication of JPH10282138A publication Critical patent/JPH10282138A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correct the error of a sensor which detects the moving state of a vehicle caused by an offset when the offset occurs in the sensor. SOLUTION: The slip angular velocity β(.)+Δβ(.) of a vehicle is calculated from the lateral acceleration y(..), yaw rate θ(.), and car speed V of the vehicle (100). On the other hand, the estimated value βh of the slip angle of the vehicle is found from the steering angle δf, car speed V, and a prestored vehicle model (102) and the estimated value βh (.) of the slip angular velocity is calculated by differentiating the estimated value βh (106). Then an offset error Δβ(.) is obtained by eliminating a modeling error by removing s high-frequency component from the deviation Δβg (.) between the calculated and estimated values of the slip angular velocity (108). Finally, a slip angular velocity containing no offset error is obtained by subtracting the offset error Δβ(.) from the slip angular velocity β(.)+Δβ(.) (110).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に備えられた
センサの出力に基づき当該車両のすべり角速度を算出す
る装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for calculating a slip angular velocity of a vehicle based on an output of a sensor provided in the vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、運転者のステアリング操作、ブレ
ーキ操作などを補って、車両の安定走行を実現する装置
およびシステムが実用に供されている。たとえば、アン
チロックブレーキシステム(ABS)、4輪操舵システ
ム(4WS)、車両安定制御システムなどがこれに当た
る。このようなシステムにおいては、現在の車両の挙動
を的確に把握し、この挙動に対し各装置の制御が正確に
行われる必要がある。
2. Description of the Related Art In recent years, devices and systems that supplement a driver's steering operation and brake operation to realize stable running of a vehicle have been put to practical use. For example, an antilock brake system (ABS), a four-wheel steering system (4WS), a vehicle stability control system, and the like correspond to this. In such a system, it is necessary to accurately grasp the current behavior of the vehicle and accurately control each device in response to this behavior.

【0003】前記の車両の挙動の一つとしてすべり角が
あり、このすべり角は、車両の、当該車両の重心回りの
角速度であるヨーレート、横方向の加速度(以下、横加
速度と記す)および車速に基づき求められる。ヨーレー
トを検出するヨーレートセンサと、横加速度を検出する
横加速度センサは、ある基準の値との相対値に基づきそ
のときのヨーレートおよび横加速度を検出するものであ
る。通常、基準の値は、ヨーレート、横加速度ともに、
その値が0のときのものである。よって、この基準の値
がずれた場合、ヨーレートセンサの出力と横加速度セン
サは、このずれ分だけオフセットした値を出力すること
となる。したがって、このオフセットした値に基づき算
出されたすべり角は、実際の値とは異なることになる。
[0003] One of the behaviors of the vehicle is a slip angle. The slip angle is a yaw rate which is an angular velocity of the vehicle around the center of gravity of the vehicle, a lateral acceleration (hereinafter referred to as a lateral acceleration), and a vehicle speed. It is required based on. The yaw rate sensor for detecting the yaw rate and the lateral acceleration sensor for detecting the lateral acceleration detect the yaw rate and the lateral acceleration at that time based on a relative value with respect to a certain reference value. Normally, the reference values are both yaw rate and lateral acceleration.
This is when the value is 0. Therefore, when the reference value deviates, the output of the yaw rate sensor and the lateral acceleration sensor output a value offset by the deviation. Therefore, the slip angle calculated based on this offset value differs from the actual value.

【0004】特公平7−58295号公報には、車両の
停止中のヨーレートセンサの出力に基づきオフセットし
た値を検出する方法が開示されている。
Japanese Patent Publication No. 7-58295 discloses a method of detecting an offset value based on the output of a yaw rate sensor while the vehicle is stopped.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記公報に記載された
方法によれば、オフセット値を検出できるのは、車両が
停止中である場合に限られる。したがって、高速道路走
行中のような長時間の連続走行時に、センサに発生した
オフセットの補正を行うことができない。また、高速道
路などでは、カーブにおいてカントが設けられており、
これによってセンサ(特に横加速度センサ)にオフセッ
トを生じるが、このオフセットについても前記公報に記
載された方法では補正することができない。この結果、
オフセットした値に基づき算出されるすべり角速度は誤
差を生じることとなる。そして、この誤差を含んだすべ
り角速度に基づきABS,4WS,車両安定制御システ
ムなどが作動し、車両挙動が制御されると、運転者の感
じる車両挙動とのずれが生じ、運転者が違和感を覚える
場合があるという問題があった。
According to the method described in the above publication, the offset value can be detected only when the vehicle is stopped. Therefore, the offset generated in the sensor cannot be corrected during long-time continuous running such as running on a highway. Also, on highways, etc., cants are provided at the curves,
This causes an offset in the sensor (particularly the lateral acceleration sensor), but this offset cannot be corrected by the method described in the above-mentioned publication. As a result,
The slip angular velocity calculated based on the offset value causes an error. Then, based on the slip angular velocity including the error, the ABS, the 4WS, the vehicle stability control system, and the like are operated, and when the vehicle behavior is controlled, a deviation from the vehicle behavior felt by the driver occurs, and the driver feels discomfort. There was a problem that sometimes.

【0006】本発明は、前述の問題を解決するためにな
されたものであり、センサに発生したオフセットを考慮
して、すべり角速度を補正するすべり角速度補正装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problem, and has as its object to provide a slip angular velocity correction device that corrects a slip angular velocity in consideration of an offset generated in a sensor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明にかかるすべり角速度補正装置は、車両に
備えられた少なくとも一つのセンサの出力に基づきすべ
り角速度を算出するすべり角速度算出手段と、車両挙動
に関するモデルを記憶するモデル記憶手段と、車両に備
えられ、前記すべり角速度算出に用いられたセンサ以外
のセンサを少なくとも一つ含む、少なくとも一つのセン
サの出力と前記モデルとに基づきすべり角速度を推定す
るすべり角速度推定手段と、前記算出されたすべり角速
度と推定されたすべり角速度に基づきすべり角速度を補
正するすべり角速度補正手段と、を有している。
In order to solve the above-mentioned problems, a slip angular velocity correcting device according to the present invention comprises a slip angular velocity calculating means for calculating a slip angular velocity based on an output of at least one sensor provided in a vehicle. And a model storage means for storing a model relating to the vehicle behavior, and a slip based on an output of at least one sensor and the model, the output including at least one sensor other than the sensor used for calculating the slip angular velocity provided in the vehicle. The vehicle has a slip angular velocity estimating means for estimating an angular velocity, and a slip angular velocity correcting means for correcting the slip angular velocity based on the calculated slip angular velocity and the estimated slip angular velocity.

【0008】さらに、前記すべり角速度補正手段は、前
記算出されたすべり角速度から推定されたすべり角速度
を減算する第1の減算手段と、前記減算により得られた
値からモデル化に起因する誤差を排除するモデル化誤差
排除手段と、前記モデル化誤差が排除された値を、前記
算出されたすべり角速度から減算し、補正されたすべり
角速度を算出する第2の減算手段と、を含むものとする
ことができる。
Further, the slip angular velocity correcting means subtracts an estimated slip angular velocity from the calculated slip angular velocity, and eliminates an error caused by modeling from the value obtained by the subtraction. Modeling error elimination means, and second subtraction means for subtracting the value from which the modeling error has been eliminated from the calculated slip angular velocity to calculate a corrected slip angular velocity. .

【0009】また、本発明の他の態様であるすべり角速
度補正方法は、車両に備えられた少なくとも一つのセン
サの出力に基づきすべり角速度を算出し、あらかじめ記
憶されている車両挙動に関するモデルと、車両に備えら
れ、前記すべり角速度を算出する際に用いたセンサ以外
のセンサを少なくとも一つ含む、少なくとも一つのセン
サの出力とに基づきすべり角速度を推定し、前記推定さ
れたすべり角速度を用いて前記算出されたすべり角速度
を補正するものである。
A slip angular velocity correcting method according to another aspect of the present invention calculates a slip angular velocity based on an output of at least one sensor provided in the vehicle, and stores a vehicle behavior model stored in advance and a vehicle behavior model stored in advance. Is provided, including at least one sensor other than the sensor used when calculating the slip angular velocity, the slip angular velocity is estimated based on the output of at least one sensor, the calculation using the estimated slip angular velocity The corrected slip angular velocity is corrected.

【0010】さらに、すべり角速度の補正は、すべり角
速度の算出値と推定値の偏差を求め、当該偏差からモデ
ル化誤差を排除し、すべり角速度の算出値からモデル化
誤差の排除された偏差を減算するものとすることができ
る。
Further, the slip angular velocity is corrected by calculating a deviation between the calculated slip angular velocity and the estimated value, excluding a modeling error from the deviation, and subtracting the deviation excluding the modeling error from the calculated slip angular velocity. You can do it.

【0011】さらにまた、前記モデル化誤差の排除は、
前記偏差の高周波成分を除去することにより行うことが
できる。
Furthermore, the elimination of the modeling error is as follows:
This can be performed by removing the high frequency component of the deviation.

【0012】本発明において、車両のすべり角速度の算
出は、好ましくは車速を検出する車速センサと、車両の
重心回りの回転角速度を検出するヨーレートセンサと、
車両の横方向の加速度を検出する横加速度センサとの各
々の出力に基づき算出される。一方、すべり角速度の推
定は、好ましくはあらかじめ測定されている車両の特性
に基づく車両モデルと、車速センサの出力と、前輪の舵
角を検出する舵角センサの出力に基づき推定されるすべ
り角を微分することによって行われれる。センサの出力
に誤差がなく、車両モデルが実際の車両の特性を的確に
表すものであれば、前記のすべり角速度の算出値と推定
値は一致する。しかし、横加速度センサおよびヨーレー
トセンサは、それぞれ横加速度およびヨーレートの絶対
値を算出するものではなく、既知の基準値からの相対値
として検出値を出力するものである。通常、基準値は、
車両が停止中であって、横加速度もヨーレートも発生し
ていない状態で基準値、この場合は0に設定される。こ
の零点の位置がずれると前記すべり角速度の算出値に誤
差が含まれることとなる。このとき、前記すべり角速度
の推定値には誤差が含まれないとすれば、算出値と推定
値の差が誤差である。しかし、推定値もモデル化による
誤差を含んでいるため、前記の算出値と推定値の誤差
は、モデル化による誤差も含んでいることになる。セン
サの基準点のずれに起因する誤差(オフセット誤差)
は、定常的に現れるものである一方、モデル化による誤
差(モデル化誤差)は比較的変動する。すなわち、各サ
ンプリング周期において、オフセット誤差は毎回同程度
の値であるのに対し、モデル化誤差は異なる値であると
考えられる。したがって、すべり角速度の算出値と推定
値の差出力をローパスフィルタを通すことによって変動
成分であるモデル化誤差を排除し、オフセット誤差のみ
抽出することができる。
In the present invention, the calculation of the slip angular velocity of the vehicle preferably includes a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, a yaw rate sensor for detecting a rotational angular speed around the center of gravity of the vehicle,
It is calculated based on the output of each of the lateral acceleration sensors that detect the lateral acceleration of the vehicle. On the other hand, the slip angular velocity is preferably estimated by calculating the slip angle estimated based on the vehicle model based on the characteristics of the vehicle measured in advance, the output of the vehicle speed sensor, and the output of the steering angle sensor that detects the steering angle of the front wheels. This is done by differentiating. If there is no error in the output of the sensor and the vehicle model accurately represents the characteristics of the actual vehicle, the calculated value of the slip angular velocity matches the estimated value. However, the lateral acceleration sensor and the yaw rate sensor do not calculate the absolute values of the lateral acceleration and the yaw rate, but output the detected values as relative values from a known reference value. Usually, the reference value is
The reference value is set in a state where the vehicle is stopped and neither the lateral acceleration nor the yaw rate is generated, in this case, 0. If the position of the zero point shifts, an error is included in the calculated value of the slip angular velocity. At this time, if an error is not included in the estimated value of the slip angular velocity, the difference between the calculated value and the estimated value is the error. However, since the estimated value also includes an error due to modeling, the error between the calculated value and the estimated value also includes an error due to modeling. Error due to deviation of sensor reference point (offset error)
Appear constantly, while errors due to modeling (modeling errors) relatively fluctuate. In other words, in each sampling period, the offset error is considered to be the same value every time, while the modeling error is considered to be a different value. Therefore, by passing the difference output between the calculated value of the slip angular velocity and the estimated value through a low-pass filter, the modeling error which is a fluctuation component can be eliminated, and only the offset error can be extracted.

【0013】この抽出されたオフセット誤差を算出され
たすべり角速度から減算すれば、すべり角速度のオフセ
ット誤差を補正することが可能となる。
By subtracting the extracted offset error from the calculated slip angular velocity, it becomes possible to correct the slip angular velocity offset error.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以
下、実施形態と記す)を図面に従って説明する。図1に
は、本実施形態における車両の概略構成図が示されてい
る。この車両は、車体10と、車体の前部の左右に配置
された二つの前輪12と、後部の左右に配置された二つ
の後輪14を含んでいる。前輪12の車軸と後輪14の
車軸の距離(ホイールベース)はLである。前輪12
は、運転者の操作するステアリング16に機械的に結合
されており、ステアリング16の回転角に対し、ギヤ比
で減率された舵角δfが与えられる。
Embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle according to the present embodiment. This vehicle includes a vehicle body 10, two front wheels 12 disposed on the left and right of a front part of the vehicle body, and two rear wheels 14 disposed on the left and right of a rear part. The distance (wheel base) between the axle of the front wheel 12 and the axle of the rear wheel 14 is L. Front wheel 12
Is mechanically coupled to a steering wheel 16 operated by the driver, and a steering angle δf reduced by a gear ratio is given to the rotation angle of the steering wheel 16.

【0015】また、前後輪12,14には、運転者のブ
レーキペダル(不図示)の操作に応じた制動力が与えら
れるようになっており、更にこの制動力は車両挙動制御
部18によっても制御可能となっている。ブレーキペダ
ルの操作は、油圧によって前後輪12,14に備えられ
た制動力発生部22に伝達され、ここでペダル操作量に
応じた制動力が発生される。制動力発生部22は、具体
的には油圧シリンダにより進退制御されるブレーキパッ
ドと、前後輪12,14と共に回転するブレーキディス
クを含む。そして、前記ブレーキペダルの操作によって
発生した油圧によってブレーキパッドがブレーキディス
クに押圧され、摩擦によって制動力が発生する。特に、
車両挙動制御部18による制動力の制御においては、ブ
レーキペダルの操作に応じて発生した油圧に対し、これ
を増減する油圧制御ユニットによって制御が行われる。
また、この場合、4個の車輪ごとに異なる制動力を与え
ることが可能となっており、これによって車両の挙動が
過度のオーバステアまたは過度のアンダーステア状態を
示したとき、このステア状態を打ち消すモーメントを発
生させることができる。これは、車両安定制御システム
(VSC(登録商標))として知られている。
The front and rear wheels 12 and 14 are provided with a braking force in accordance with the operation of a brake pedal (not shown) by the driver. It can be controlled. The operation of the brake pedal is transmitted by a hydraulic pressure to a braking force generator 22 provided on the front and rear wheels 12, 14, where a braking force corresponding to the pedal operation amount is generated. The braking force generation unit 22 includes a brake pad that is specifically controlled by a hydraulic cylinder to advance and retreat, and a brake disk that rotates together with the front and rear wheels 12 and 14. Then, the brake pad is pressed against the brake disk by the hydraulic pressure generated by operating the brake pedal, and a braking force is generated by friction. Especially,
In the control of the braking force by the vehicle behavior control unit 18, the hydraulic pressure generated by the operation of the brake pedal is controlled by a hydraulic control unit that increases or decreases the hydraulic pressure.
Also, in this case, it is possible to apply a different braking force to each of the four wheels, so that when the behavior of the vehicle indicates an excessive oversteer or an excessive understeer state, a moment for canceling the steer state is provided. Can be generated. This is known as a vehicle stability control system (VSC®).

【0016】さらに、本実施形態の車両には、車両の挙
動を検出するための舵角センサ24、車速センサ26、
横加速度センサ28およびヨーレートセンサ30が備え
られている。舵角センサ24は、ステアリング16の回
転角に基づき前輪12の舵角δfを検出する。車速セン
サ26は、好ましくは加速度センサとこの加速度センサ
の出力に所定の演算を施す演算部を有し、車両の速度V
を検出する。横加速度センサ28は、車両の左右方向の
加速度y(‥)を検出する。なお、記号(‥)は、時間
に関する2階微分を表し、たとえばy(‥)ならば、左
右方向座標yの2階微分値を表している。また、以降記
載される数式においては、変数を表す文字の上部に二つ
のドットを記載することによって、記号(‥)を表すも
のとする。また、この横加速度センサ28は、車両の重
心位置に設けることが好ましいが、これができない場合
には、重心位置から当該センサ28の設置位置までの距
離と、後述するヨーレートθ(・)に基づき横加速度セ
ンサ28の出力が補正され、車両重心位置の横加速度y
(‥)が算出される。ヨーレートセンサ30は、ジャイ
ロセンサにより構成され、車両の重心回りの角加速度θ
(‥)を検出し、これに基づき車両の重心回りの角速度
θ(・)を算出する。なお、記号(・)は、時間に関す
る1階微分を表し、たとえばθ(・)ならば、回転角θ
の1階微分値を表している。また、以降記載される数式
においては、変数を表す文字の上部に一つのドットを記
載することによって、記号(・)を表すものとする。
Further, the vehicle according to the present embodiment has a steering angle sensor 24, a vehicle speed sensor 26 for detecting the behavior of the vehicle,
A lateral acceleration sensor 28 and a yaw rate sensor 30 are provided. The steering angle sensor 24 detects a steering angle δf of the front wheels 12 based on the rotation angle of the steering 16. The vehicle speed sensor 26 preferably includes an acceleration sensor and a calculation unit that performs a predetermined calculation on the output of the acceleration sensor.
Is detected. The lateral acceleration sensor 28 detects the lateral acceleration y (‥) of the vehicle. The symbol (‥) represents the second derivative with respect to time, and for example, if y (‥), it represents the second derivative of the left-right coordinate y. Further, in the mathematical expressions described hereinafter, the symbol (‥) is represented by describing two dots above the character representing the variable. The lateral acceleration sensor 28 is preferably provided at the position of the center of gravity of the vehicle, but if this is not possible, the lateral acceleration sensor 28 is provided based on the distance from the position of the center of gravity to the installation position of the sensor 28 and the yaw rate θ (•) described later. The output of the acceleration sensor 28 is corrected, and the lateral acceleration y at the position of the center of gravity of the vehicle is calculated.
(‥) is calculated. The yaw rate sensor 30 is constituted by a gyro sensor and has an angular acceleration θ around the center of gravity of the vehicle.
(‥) is detected, and based on this, the angular velocity θ (·) around the center of gravity of the vehicle is calculated. The symbol (•) represents the first derivative with respect to time. For example, if θ (•), the rotation angle θ
Represents the first order differential value of. Further, in the mathematical expressions described below, a symbol (•) is represented by describing one dot above a character representing a variable.

【0017】図1中に示される横すべり角βは、車体1
0の前後方向の軸線と、車両の速度Vがなす角で定義さ
れ、車両が極低速で走行中にあっては、後輪操舵を行わ
ない場合には、舵角δfと横すべり角βは一致する。し
かし、車速が増加すると横すべり角βと舵角δfは一致
しなくなり、舵角δfから直ちにすべり角βを算出する
ことはできない。
The side slip angle β shown in FIG.
The angle between the longitudinal axis of 0 and the speed V of the vehicle is defined. When the vehicle is traveling at an extremely low speed, the steering angle δf and the sideslip angle β coincide when the rear wheel steering is not performed. I do. However, when the vehicle speed increases, the sideslip angle β does not match the steering angle δf, and the slip angle β cannot be immediately calculated from the steering angle δf.

【0018】図2は、本実施形態のすべり角速度の補正
方法を示すブロック図である。すべり角速度β(・)
は、横加速度y(‥)、ヨーレートθ(・)および車速
Vから、
FIG. 2 is a block diagram showing a method of correcting a slip angular velocity according to the present embodiment. Slip angular velocity β (・)
Is calculated from the lateral acceleration y (‥), the yaw rate θ (·) and the vehicle speed V.

【数1】 に基づき算出できる。しかしながら、たとえばカントが
ついた路面、すなわち進行方向に直行する方向に傾いて
いる路面においては、車両が停止中であっても、重力に
より横方向の加速度が検出され、いわゆるオフセット誤
差が発生する。このような路面を走行している際には、
車両に備えられた横加速度センサ28は、水平面内の横
加速度ではなく路面に平行な平面内の横方向の加速度を
検出することになる。よって、検出された横加速度は誤
差を含むことになる。
(Equation 1) Can be calculated based on However, for example, on a road surface with a cant, that is, a road surface inclined in a direction perpendicular to the traveling direction, even when the vehicle is stopped, a lateral acceleration is detected by gravity, and a so-called offset error occurs. When traveling on such a road surface,
The lateral acceleration sensor 28 provided in the vehicle detects not the lateral acceleration in the horizontal plane but the lateral acceleration in a plane parallel to the road surface. Therefore, the detected lateral acceleration includes an error.

【0019】横加速度の誤差をΔy(‥)とし、横加速
度の真値をy(‥)とすれば、式(1)は、
Assuming that the error of the lateral acceleration is Δy (‥) and the true value of the lateral acceleration is y (‥), equation (1) becomes

【数2】 となる。式(2)中、Δβ(・)は、横加速度の検出値
に誤差が含まれることによって生じた横すべり角速度の
誤差である。すべり角速度の算出は、前記式(2)に基
づき行われる(100)。
(Equation 2) Becomes In Expression (2), Δβ (·) is an error in the lateral slip angular velocity caused by the error included in the detected value of the lateral acceleration. The calculation of the slip angular velocity is performed based on the above equation (2) (100).

【0020】一方、車両モデルによる横すべり角速度の
推定は以下のように行われる。車両モデルによるすべり
角推定値βhは、
On the other hand, the estimation of the sideslip angular velocity by the vehicle model is performed as follows. The slip angle estimated value β h by the vehicle model is

【数3】 により推定される(102)。式(3)において、Tは
時定数であり操舵に対する車両時定数と同程度の値、A
およびBは、コーナリングパワーや車両重量などの車両
定数で定まる係数、sはラプラス演算子である。
(Equation 3) (102). In the equation (3), T is a time constant, which is substantially the same as the vehicle time constant for steering.
And B are coefficients determined by vehicle constants such as cornering power and vehicle weight, and s is a Laplace operator.

【0021】すべり角速度推定値βh(・)は、The estimated slip angular velocity β h (·) is

【数4】 により算出される(104)。式(4)において、kは
現サンプリング時点を示し、Δtはサンプリング周期で
ある。
(Equation 4) (104). In equation (4), k indicates the current sampling point, and Δt is the sampling period.

【0022】次に、式(2)で算出された誤差を含んだ
すべり角速度β(・)+Δβ(・)から車両モデルから
推定されたすべり角速度推定値βh(・)を減算し(1
06)、すべり角速度偏差Δβg(・)を算出する。こ
のすべり角速度偏差Δβg(・)は、横加速度にオフセ
ット誤差が含まれることとモデル化による誤差とにより
発生する。オフセット誤差はその性質上大きな変動を生
じないが、モデル化による誤差は各サンプリング周期に
おいて別個に発生するので比較的変動が激しい。そこ
で、すべり角速度偏差Δβg(・)を所定の周波数以上
の高周波を除去することによりモデル化による誤差を排
除し、オフセット誤差Δβ(・)を算出することができ
る(108)。モデル化による誤差を排除するために
は、カットオフ周波数の低いローパスフィルタを用いる
ことができる。
Next, the slip angular velocity estimated value β h (·) estimated from the vehicle model is subtracted from the slip angular velocity β (·) + Δβ (·) including the error calculated by the equation (2) (1).
06), and calculate the slip angular velocity deviation Δβ g (·). The slip angular velocity deviation Δβ g (·) is generated due to an offset error included in the lateral acceleration and an error due to modeling. Although the offset error does not cause a large variation due to its nature, the error due to modeling varies relatively sharply because it occurs separately in each sampling period. Therefore, the offset angular error Δβ (•) can be calculated by removing the high frequency of the slip angular velocity deviation Δβ g (•) from a predetermined frequency or more to eliminate the error due to modeling (108). In order to eliminate errors due to modeling, a low-pass filter having a low cutoff frequency can be used.

【0023】このオフセット誤差Δβ(・)を式(2)
で算出されたすべり角速度β(・)+Δβ(・)から引
けば、オフセット誤差が補正されたすべり角速度β
(・)を得ることができる(110)。
This offset error Δβ (·) is calculated by the following equation (2).
When subtracted from the slip angular velocity β (•) + Δβ (•) calculated in the above equation, the slip angular velocity β with the offset error corrected
(•) can be obtained (110).

【0024】以上の説明においては、横加速度にオフセ
ット誤差が発生した場合について説明したが、式(2)
中のΔβ(・)の発生原因が他のセンサ、本実施形態に
あっては、ヨーレートセンサにオフセット誤差が発生し
た場合であっても、同様に補正が可能である。また、横
加速度、ヨーレートともにオフセット誤差が発生した場
合も同様である。
In the above description, the case where an offset error has occurred in the lateral acceleration has been described.
Even if the cause of the occurrence of Δβ (•) is another sensor, and in this embodiment, an offset error occurs in the yaw rate sensor, the correction can be similarly performed. The same applies when an offset error occurs in both the lateral acceleration and the yaw rate.

【0025】図3から図6には、舵角±60deg、操
舵周波数0.2Hz、横加速度センサのオフセット量
0.5m/s2、ローパスフィルタのカットオフ周波数
0.5Hzの場合のシミュレーション結果が示されてい
る。
FIGS. 3 to 6 show simulation results when the steering angle is ± 60 deg, the steering frequency is 0.2 Hz, the offset amount of the lateral acceleration sensor is 0.5 m / s 2 , and the cutoff frequency of the low-pass filter is 0.5 Hz. It is shown.

【0026】シミュレーションは、正弦波状に操舵入力
を与えている最中に、横加速度センサのオフセットがス
テップ的に発生した場合を想定し、このときのすべり角
βの推定結果を調べている。すべり角βは、本実施形態
中で説明した方法により算出されたすべり角速度β
(・)を、
In the simulation, it is assumed that an offset of the lateral acceleration sensor occurs stepwise while a steering input is given in a sine wave shape, and the estimation result of the slip angle β at this time is examined. The slip angle β is the slip angular velocity β calculated by the method described in the present embodiment.
(・)

【数5】 により推定している。この結果が図3に示されている。
図3に示されるように、オフセット誤差を補正しない場
合に比べ、補正をした場合のすべり角推定値は真値に近
く、図中に示す車両安定制御システムの要求する範囲に
納まっている。よって、運転者に不自然な感じを与えず
に制御を行うことができる。
(Equation 5) Estimated by The result is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the estimated slip angle when the offset error is corrected is closer to the true value than in the case where the offset error is not corrected, and is within the range required by the vehicle stability control system shown in the figure. Therefore, control can be performed without giving the driver an unnatural feeling.

【0027】図4には、センサのオフセット誤差が生じ
ていない場合において、本実施形態によるオフセット誤
差の補正を行った場合のすべり角の推定値のシミュレー
ションの結果が示されている。図から、オフセットの補
正を行った場合も行わない場合も、真値に十分近い推定
結果を得ることができることがわかる。図3および図4
から、本オフセット補正方法は、オフセットが生じた場
合に有効に作用し、オフセットが生じていない場合は従
前の制御に影響を及ぼすものではないことがわかる。
FIG. 4 shows a simulation result of an estimated value of the slip angle when the offset error is corrected according to the present embodiment when no offset error occurs in the sensor. From the figure, it is understood that the estimation result sufficiently close to the true value can be obtained regardless of whether the offset is corrected or not. 3 and 4
From this, it can be seen that the present offset correction method works effectively when an offset occurs, and does not affect the previous control when the offset does not occur.

【0028】図5および図6には、車両のコーナリング
パワーが1/2に低下した場合、すなわち車両モデルが
実際の車両と異なる場合のシミュレーション結果が示さ
れている。条件は、図3および図4の場合と同様であ
る。図5および図6に示される結果より、車両モデルが
実際の車両と異なっていても大きな問題が発生しないこ
とがわかる。これは、カットオフ周波数の低いローパス
フィルタを用いてすべり角速度の算出値と推定値の偏差
Δβg(・)から定常的な誤差のみ抽出しているためで
ある。
FIGS. 5 and 6 show simulation results when the cornering power of the vehicle is reduced by half, that is, when the vehicle model is different from the actual vehicle. The conditions are the same as those in FIGS. From the results shown in FIGS. 5 and 6, it is understood that no major problem occurs even if the vehicle model is different from the actual vehicle. This is because only a stationary error is extracted from the deviation Δβ g (·) between the calculated value of the slip angular velocity and the estimated value using a low-pass filter having a low cutoff frequency.

【0029】以上、センサのオフセット誤差を補正する
ことにより、車両の挙動をより正確に把握することがで
き、運転者に不自然さを感じさせることなく、車両安定
制御などを行うことが可能となる。
As described above, by correcting the offset error of the sensor, the behavior of the vehicle can be grasped more accurately, and the vehicle stability control can be performed without causing the driver to feel unnatural. Become.

【0030】なお、上述の実施形態は、後輪操舵を行わ
ないいわゆる2WSの車両について説明したが、4輪操
舵システム(4WS)の車両に適用することも可能であ
る。
Although the above-described embodiment has been described with respect to a so-called 2WS vehicle that does not perform rear wheel steering, it can be applied to a four-wheel steering system (4WS) vehicle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本実施形態の車両の概略構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle according to an embodiment.

【図2】 本実施形態の補正方法を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a correction method according to the embodiment.

【図3】 本実施形態のシミュレーション結果を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a simulation result of the present embodiment.

【図4】 本実施形態のシミュレーション結果を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a simulation result of the present embodiment.

【図5】 本実施形態のシミュレーション結果を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a simulation result of the embodiment.

【図6】 本実施形態のシミュレーション結果を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a simulation result of the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

24 舵角センサ、26 車速センサ、28 横加速度
センサ、30 ヨーレートセンサ、100 すべり角速
度算出手段、102 モデル記憶手段,すべり角速度推
定手段、104 すべり角速度推定手段、106,10
8,110 すべり角速度補正手段。
24 steering angle sensor, 26 vehicle speed sensor, 28 lateral acceleration sensor, 30 yaw rate sensor, 100 slip angular velocity calculating means, 102 model storage means, slip angular velocity estimating means, 104 slip angular velocity estimating means, 106, 10
8,110 Slip angular velocity correction means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B62D 113:00 (72)発明者 浅野 勝宏 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 十津 憲司 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 安井 由行 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 伊藤 孝之 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI B62D 113: 00 (72) Inventor Katsuhiro Asano 41-cho, Yokomichi, Oku-cho, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi 1 Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Kenji Totsu 2-1-1 Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture, Aisin Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiyuki Yasui 2-1-1, Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture, Aisin Seiki Co., Ltd. (72 Inventor Takayuki Ito 2-1-1 Asahicho, Kariya City, Aichi Prefecture Inside Aisin Seiki Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両に備えられた少なくとも一つのセン
サの出力に基づきすべり角速度を算出するすべり角速度
算出手段と、 車両挙動に関するモデルを記憶するモデル記憶手段と、 車両に備えられ、前記すべり角速度算出に用いられたセ
ンサ以外のセンサを少なくとも一つ含む、少なくとも一
つのセンサの出力と、前記モデルとに基づきすべり角速
度を推定するすべり角速度推定手段と、 前記算出されたすべり角速度と推定されたすべり角速度
に基づきすべり角速度を補正するすべり角速度補正手段
と、を有するすべり角速度補正装置。
1. A slip angular velocity calculation means for calculating a slip angular velocity based on an output of at least one sensor provided in a vehicle; a model storage means for storing a model relating to a vehicle behavior; and a slip angular velocity calculation provided in the vehicle. A slip angular velocity estimating means for estimating a slip angular velocity based on an output of at least one sensor and the model, including at least one sensor other than the sensor used for the above, and the calculated slip angular velocity and the estimated slip angular velocity A slip angular velocity correcting device that corrects the slip angular velocity based on the slip angular velocity.
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