JPH11211548A - 車両状態の推定方法およびそれを用いた車両制御装置 - Google Patents
車両状態の推定方法およびそれを用いた車両制御装置Info
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- JPH11211548A JPH11211548A JP1905498A JP1905498A JPH11211548A JP H11211548 A JPH11211548 A JP H11211548A JP 1905498 A JP1905498 A JP 1905498A JP 1905498 A JP1905498 A JP 1905498A JP H11211548 A JPH11211548 A JP H11211548A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両重量と路面勾配の推定を行うと共に、そ
の推定方法を用いて適切な車両制御を行う。 【解決手段】 車両挙動時の駆動トルクＴ１，Ｔ２と車
両加速度α１，α２から車両重量ｍと路面勾配θの推定
を行うようにし（Ｓ１０３，Ｓ１０４）、その推定値を
エンジン制御、補助ブレーキ制御、変速機制御といった
車両制御に用いる（Ｓ１０５）ようにした。
の推定方法を用いて適切な車両制御を行う。 【解決手段】 車両挙動時の駆動トルクＴ１，Ｔ２と車
両加速度α１，α２から車両重量ｍと路面勾配θの推定
を行うようにし（Ｓ１０３，Ｓ１０４）、その推定値を
エンジン制御、補助ブレーキ制御、変速機制御といった
車両制御に用いる（Ｓ１０５）ようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両状態の推定方法
とその方法を用いた車両制御装置に関するものであり、
特に、車両重量と路面勾配の推定を行い、その推定方法
を車両の変速機制御、補助ブレーキ制御、または、エン
ジン制御に適用した車両制御装置に係る。
とその方法を用いた車両制御装置に関するものであり、
特に、車両重量と路面勾配の推定を行い、その推定方法
を車両の変速機制御、補助ブレーキ制御、または、エン
ジン制御に適用した車両制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、車両における商用車は車両重
量に比べてエンジンが小さいにも係わらず、積載量が空
積時と積載時とで大きく変化する。このような商用車に
おいて人とか荷物等を積んで車両重量が増加する場合
に、下り坂等ではエンジンブレーキがききにくくなり、
充分な制動効果が得られないため、車両重量を考慮した
駆動力や制動力といった制御が必要になってくる。
量に比べてエンジンが小さいにも係わらず、積載量が空
積時と積載時とで大きく変化する。このような商用車に
おいて人とか荷物等を積んで車両重量が増加する場合
に、下り坂等ではエンジンブレーキがききにくくなり、
充分な制動効果が得られないため、車両重量を考慮した
駆動力や制動力といった制御が必要になってくる。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
では車両状態を推定する場合には、車高センサやトルク
センサ等を用いて駆動トルクと加速度の関係から車両負
荷（車両負荷トルクＴｌ＝空力抵抗トルクＴａ＋転がり
抵抗トルクＴｒ＋路面勾配抵抗トルクＴθで表わされ
る）をまとめて推定を行っていたが、坂道など路面勾配
が存在すると推定誤差を生じてしまっていた。またこの
場合、車両負荷トルクから車両重量と路面勾配がうまく
分離できなかった。
では車両状態を推定する場合には、車高センサやトルク
センサ等を用いて駆動トルクと加速度の関係から車両負
荷（車両負荷トルクＴｌ＝空力抵抗トルクＴａ＋転がり
抵抗トルクＴｒ＋路面勾配抵抗トルクＴθで表わされ
る）をまとめて推定を行っていたが、坂道など路面勾配
が存在すると推定誤差を生じてしまっていた。またこの
場合、車両負荷トルクから車両重量と路面勾配がうまく
分離できなかった。
【０００４】一般的に、乗用車では車両重量は大きく変
化しないため、車両重量を一定と仮定して路面勾配を推
定することは比較的容易であったが、商用車のように車
両重量変化が大きい車両では車両付負荷変化が坂道の勾
配変化によるものなのか、または車両重量変化によるも
のであるのかの判別ができなかったので、路面勾配の推
定が問題となり、乗用車と同じような推定方法は行えな
かった。
化しないため、車両重量を一定と仮定して路面勾配を推
定することは比較的容易であったが、商用車のように車
両重量変化が大きい車両では車両付負荷変化が坂道の勾
配変化によるものなのか、または車両重量変化によるも
のであるのかの判別ができなかったので、路面勾配の推
定が問題となり、乗用車と同じような推定方法は行えな
かった。
【０００５】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、車両負荷から車両重量と路面勾配を
分離し、車両重量が変化したときでも正確に路面勾配が
推定できるようにすると共に、その推定方法を用いて車
両制御が行える車両制御装置を提供することを技術的課
題とする。
されたものであり、車両負荷から車両重量と路面勾配を
分離し、車両重量が変化したときでも正確に路面勾配が
推定できるようにすると共に、その推定方法を用いて車
両制御が行える車両制御装置を提供することを技術的課
題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた技術的手段は、車両挙動時の駆動トルクと車
両加速度から車両重量と路面勾配の推定を行うようにし
たことである。
めに講じた技術的手段は、車両挙動時の駆動トルクと車
両加速度から車両重量と路面勾配の推定を行うようにし
たことである。
【０００７】上記の構成により、車両挙動時に駆動トル
クと車両加速度から車両重量と路面勾配の推定を行うの
で、駆動トルクと車両加速度を求めれば、車両重量と路
面勾配を求めることが可能となる。
クと車両加速度から車両重量と路面勾配の推定を行うの
で、駆動トルクと車両加速度を求めれば、車両重量と路
面勾配を求めることが可能となる。
【０００８】この場合、挙動時を車両の変速時とすれ
ば、変速前後の駆動トルクと車両加速度から、車両重量
と路面勾配の推定が可能となる。
ば、変速前後の駆動トルクと車両加速度から、車両重量
と路面勾配の推定が可能となる。
【０００９】また、１−２速変速時に推定を行えば、駆
動トルク変化の大きい状態において推定が行えるため
に、推定誤差が小さくなる。
動トルク変化の大きい状態において推定が行えるため
に、推定誤差が小さくなる。
【００１０】更に、駆動トルクはトルクマップより求め
るようにすれば、エンジントルクマップ、トルクコンバ
ータトルクマップ等により求められるものとなるので、
トルクセンサは必要なくなる。
るようにすれば、エンジントルクマップ、トルクコンバ
ータトルクマップ等により求められるものとなるので、
トルクセンサは必要なくなる。
【００１１】車両挙動時の駆動トルクと車両加速度から
車両重量と路面勾配の推定を行い、推定した車両重量と
路面勾配を用いて駆動力、制動力の制御の最適化が可能
となる。
車両重量と路面勾配の推定を行い、推定した車両重量と
路面勾配を用いて駆動力、制動力の制御の最適化が可能
となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１３】図１は、車両登坂時の力学的な状態図を示
しており、ここで、坂道の路面勾配をθ，商用車の重量
をｍとした場合、路面の斜面分力はｍｇｓｉｎθとな
る。また、このときのタイヤトルクをＴｒ，タイヤ半径
をｒ，Ｓ（Ｖ）を空力抵抗トルクＴａと転がり抵抗トル
クＴｒを含んだ車速依存関数（２次関数），重力加速度
をｇとすれば、斜面方向の加速度αは、運動方程式より
ｍα ＝ Ｔｒ ／ ｒ − ｍｇｓｉｎθ − Ｓ
（Ｖ）となる。この場合、駆動トルク（ここでは、タイ
ヤトルクをいう）Ｔはセンサを用いて求めることも推定
により求めることが可能であり、例えば、プロペラシャ
フトに設けられたトルクセンサからの出力により求めて
も良いし、センサを用いずにエンジントルクマップ、ト
ルクコンバータトルクマップ等の特性マップから求めて
も良い。
しており、ここで、坂道の路面勾配をθ，商用車の重量
をｍとした場合、路面の斜面分力はｍｇｓｉｎθとな
る。また、このときのタイヤトルクをＴｒ，タイヤ半径
をｒ，Ｓ（Ｖ）を空力抵抗トルクＴａと転がり抵抗トル
クＴｒを含んだ車速依存関数（２次関数），重力加速度
をｇとすれば、斜面方向の加速度αは、運動方程式より
ｍα ＝ Ｔｒ ／ ｒ − ｍｇｓｉｎθ − Ｓ
（Ｖ）となる。この場合、駆動トルク（ここでは、タイ
ヤトルクをいう）Ｔはセンサを用いて求めることも推定
により求めることが可能であり、例えば、プロペラシャ
フトに設けられたトルクセンサからの出力により求めて
も良いし、センサを用いずにエンジントルクマップ、ト
ルクコンバータトルクマップ等の特性マップから求めて
も良い。
【００１４】この式を用いて車両重量推定は車両挙動が
発生するとき、つまり、変速機８が１速から２速へとシ
フトアップする（１−２速変速）ときに、車両重量と路
面勾配により推定演算を行うようにした。具体的には、
変速前の状態における車両加速度α１とそのときの駆動
トルクＴ１、変速後における車両加速度α２とそのとき
の駆動トルクＴ２、変速前の車両または車輪速度Ｖ１、
変速後の車両または車輪速度Ｖ２とすると、次式のよう
に表わされる。
発生するとき、つまり、変速機８が１速から２速へとシ
フトアップする（１−２速変速）ときに、車両重量と路
面勾配により推定演算を行うようにした。具体的には、
変速前の状態における車両加速度α１とそのときの駆動
トルクＴ１、変速後における車両加速度α２とそのとき
の駆動トルクＴ２、変速前の車両または車輪速度Ｖ１、
変速後の車両または車輪速度Ｖ２とすると、次式のよう
に表わされる。
【００１５】 α１ ＝ Ｔ１／ｒｍ − ｇｓｉｎθ − Ｓ（Ｖ１）／ｍ ・・（１） α２ ＝ Ｔ２／ｒｍ − ｇｓｉｎθ − Ｓ（Ｖ２）／ｍ ・・（２） 上式より、Ｖ１とＶ２が略等しければ、 ｍ ＝ （Ｔ１−Ｔ２）／（α１−α２）ｒ ・・・（３） となって、車両重量ｍを求めることができる。また、車
両重量ｍを（１）式へ代入すると、 ｓｉｎθ ＝ （Ｔ１／ｒｍ−Ｓ（Ｖ１）／ｍ−α１）／ｇ ≒ θ・・（４ ） の式から路面勾配θを求めることができる。
両重量ｍを（１）式へ代入すると、 ｓｉｎθ ＝ （Ｔ１／ｒｍ−Ｓ（Ｖ１）／ｍ−α１）／ｇ ≒ θ・・（４ ） の式から路面勾配θを求めることができる。
【００１６】この場合、（３）式において車両加速度の
変化が少ない場合、分母の精度が悪化してしまい、推定
誤差が大きくなってしまうため、駆動トルク変化が大き
く車両加速度が大きく変化する１−２速変速時に上記の
推定を行うようにすることにより車両重量ｍと路面勾配
θを別々に推定することが可能となる。
変化が少ない場合、分母の精度が悪化してしまい、推定
誤差が大きくなってしまうため、駆動トルク変化が大き
く車両加速度が大きく変化する１−２速変速時に上記の
推定を行うようにすることにより車両重量ｍと路面勾配
θを別々に推定することが可能となる。
【００１７】そこで、この方法を用いて車両制御装置１
に適用した構成を図２に示す。図２は車両制御装置の構
成図である。この図において、コントローラ１０にはバ
ッテリ１２からの電源がイグニッション（ＩＧ）スイッ
チ１１がオンされることにより供給され、コントローラ
１０は電源が供給されると動作可能となる。尚、このコ
ントローラ１０は車両に設けられた補助ブレーキ、エン
ジン、変速機を制御する各種の制御装置に付加して設け
ても、別体で設けても良い。
に適用した構成を図２に示す。図２は車両制御装置の構
成図である。この図において、コントローラ１０にはバ
ッテリ１２からの電源がイグニッション（ＩＧ）スイッ
チ１１がオンされることにより供給され、コントローラ
１０は電源が供給されると動作可能となる。尚、このコ
ントローラ１０は車両に設けられた補助ブレーキ、エン
ジン、変速機を制御する各種の制御装置に付加して設け
ても、別体で設けても良い。
【００１８】コントローラ１０には車輪に設けられた車
輪速センサからの車輪速信号２、エンジン回転数信号
３、変速機のタービン回転数信号４、スロットル開度信
号５が入力され、これらの信号を基に車両重量や路面勾
配推定をコントローラ１０内部で行い、コントローラ１
０は補助ブレーキアクチュエータ７に対して補助ブレー
キ制御信号を出力、変速機８に対して変速機制御信号を
出力、エンジン６に対してエンジン制御信号を出力した
りして、車両の状態に応じた車両制御を行う。この場
合、車両制御への応用としては、補助ブレーキ制御があ
げられ、この補助ブレーキ制御は例えばリターダに適用
できる。自動変速機を備えた商用車ではエンジンブレー
キが効きにくく、これを補うものがリターダである。リ
ターダには発電型のものや流体損失を利用したものなど
があるが、従来ではドライバが下り坂に応じてリターダ
を作用させるスイッチを操作して手動により操作してい
たが、路面勾配により自動的にリターダが動作するよう
にすれば、ブレーキ回数を減らすことが可能となり、ま
た、ドライバへの負担が軽減されるので、安全性を向上
させることができる。
輪速センサからの車輪速信号２、エンジン回転数信号
３、変速機のタービン回転数信号４、スロットル開度信
号５が入力され、これらの信号を基に車両重量や路面勾
配推定をコントローラ１０内部で行い、コントローラ１
０は補助ブレーキアクチュエータ７に対して補助ブレー
キ制御信号を出力、変速機８に対して変速機制御信号を
出力、エンジン６に対してエンジン制御信号を出力した
りして、車両の状態に応じた車両制御を行う。この場
合、車両制御への応用としては、補助ブレーキ制御があ
げられ、この補助ブレーキ制御は例えばリターダに適用
できる。自動変速機を備えた商用車ではエンジンブレー
キが効きにくく、これを補うものがリターダである。リ
ターダには発電型のものや流体損失を利用したものなど
があるが、従来ではドライバが下り坂に応じてリターダ
を作用させるスイッチを操作して手動により操作してい
たが、路面勾配により自動的にリターダが動作するよう
にすれば、ブレーキ回数を減らすことが可能となり、ま
た、ドライバへの負担が軽減されるので、安全性を向上
させることができる。
【００１９】また、変速機制御にも応用でき、変速機制
御は下り坂等ではロックアップクラッチ制御を併用して
行い、シフトダウン要求を出すことよりも強いエンジン
ブレーキにより車速を落とすことができる。
御は下り坂等ではロックアップクラッチ制御を併用して
行い、シフトダウン要求を出すことよりも強いエンジン
ブレーキにより車速を落とすことができる。
【００２０】更には、エンジン制御にも応用することが
でき、エンジン制御においては燃料カットすることでエ
ンジンブレーキをより強くすることができると共に、ト
ラック等の商用車では排気ブレーキを制御することでエ
ンジンブレーキをさらに強くすることが車両重量および
路面勾配の正確な推定値を基に適切な条件の基で駆動力
または制動力を制御できるようになる。
でき、エンジン制御においては燃料カットすることでエ
ンジンブレーキをより強くすることができると共に、ト
ラック等の商用車では排気ブレーキを制御することでエ
ンジンブレーキをさらに強くすることが車両重量および
路面勾配の正確な推定値を基に適切な条件の基で駆動力
または制動力を制御できるようになる。
【００２１】次に、コントローラ１０の処理について、
図３のフローチャートを参照して説明する。コントロー
ラ１０に電源が投入されると、最初にステップＳ１０１
でイニシャル処理が行われる。このイニシャル処理では
コントローラ内部のメモリチェックおよび必要メモリに
初期値が設定され、コントローラ１０が正常に動作する
かのチェックがなされる。次のステップＳ１０２では入
力処理が行われ、コントローラ１０に入力される車輪速
ＶＸ、スロットル開度θ、エンジン回転数Ｎｅ、変速機
のタービン回転数Ｎｔ等がＩ／Ｏポートから入力され、
コントローラ内部の必要メモリに記憶される。尚、ここ
では、車輪速を車速情報として入力しているが、変速機
８からの車速信号を入力しても良い。
図３のフローチャートを参照して説明する。コントロー
ラ１０に電源が投入されると、最初にステップＳ１０１
でイニシャル処理が行われる。このイニシャル処理では
コントローラ内部のメモリチェックおよび必要メモリに
初期値が設定され、コントローラ１０が正常に動作する
かのチェックがなされる。次のステップＳ１０２では入
力処理が行われ、コントローラ１０に入力される車輪速
ＶＸ、スロットル開度θ、エンジン回転数Ｎｅ、変速機
のタービン回転数Ｎｔ等がＩ／Ｏポートから入力され、
コントローラ内部の必要メモリに記憶される。尚、ここ
では、車輪速を車速情報として入力しているが、変速機
８からの車速信号を入力しても良い。
【００２２】ステップＳ１０３では加速度演算が行われ
る。
る。
【００２３】加速度演算は図５に示されるように、今回
の車輪速値をＶＸ（ｎ），前回の車輪速値をＶＸ（ｎ−
１），演算時間の間隔をΔＴａ（ｎ），ＤＶＸを加速度
出力，ＫＤＶＸを定数とした場合、ステップＳ３０１に
示される式により求まり、その後、ノイズ等を除去する
ためにステップＳ３０２に示す加速度フィルタを通す。
加速度フィルタは、今回の加速度演算出力をＤＶＸ
（ｎ），加速度フィルタの変化量をΔＤＶＦ（ｎ），今
回の加速度フィルタ出力をＤＶＦ（ｎ），前回の加速度
フィルタ出力をＤＶＦ（ｎ−１），今回のテンポラリ値
をＢ（ｎ），前回のテンポラリ値をＢ（ｎ−１），定数
をＫ＊，Ｋ２とした場合、 ΔＤＶＦ（ｎ）＝（ＤＶＸ（ｎ）−ＤＶＦ（ｎ−１）＋Ｂ（ｎ−１））・Ｋ２ ・・・（５ ） Ｂ（ｎ）＝ΔＤＶＦ（ｎ）＝ＤＶＸ（ｎ）・Ｋ＊ ・・・（６） ＤＶＦ（ｎ）＝ＤＶＸ（ｎ−１）−ΔＤＶＦ（ｎ）・・・（７） の式で求めることが可能である。
の車輪速値をＶＸ（ｎ），前回の車輪速値をＶＸ（ｎ−
１），演算時間の間隔をΔＴａ（ｎ），ＤＶＸを加速度
出力，ＫＤＶＸを定数とした場合、ステップＳ３０１に
示される式により求まり、その後、ノイズ等を除去する
ためにステップＳ３０２に示す加速度フィルタを通す。
加速度フィルタは、今回の加速度演算出力をＤＶＸ
（ｎ），加速度フィルタの変化量をΔＤＶＦ（ｎ），今
回の加速度フィルタ出力をＤＶＦ（ｎ），前回の加速度
フィルタ出力をＤＶＦ（ｎ−１），今回のテンポラリ値
をＢ（ｎ），前回のテンポラリ値をＢ（ｎ−１），定数
をＫ＊，Ｋ２とした場合、 ΔＤＶＦ（ｎ）＝（ＤＶＸ（ｎ）−ＤＶＦ（ｎ−１）＋Ｂ（ｎ−１））・Ｋ２ ・・・（５ ） Ｂ（ｎ）＝ΔＤＶＦ（ｎ）＝ＤＶＸ（ｎ）・Ｋ＊ ・・・（６） ＤＶＦ（ｎ）＝ＤＶＸ（ｎ−１）−ΔＤＶＦ（ｎ）・・・（７） の式で求めることが可能である。
【００２４】次のステップＳ１０４とステップＳ１０５
では後述する車両重量推定と勾配推定が車速情報と駆動
トルクに基づき行われ、推定された車両重量と勾配を基
にステップＳ１０６では車両制御が行われ、ステップＳ
１０２に戻り、ステップＳ１０２からステップＳ１０６
の同じ処理を繰り返す。
では後述する車両重量推定と勾配推定が車速情報と駆動
トルクに基づき行われ、推定された車両重量と勾配を基
にステップＳ１０６では車両制御が行われ、ステップＳ
１０２に戻り、ステップＳ１０２からステップＳ１０６
の同じ処理を繰り返す。
【００２５】ステップＳ１０６の車両制御では車両重量
と路面勾配に応じてリターダや排気ブレーキの制御、変
速機８のシフト制御、スロットル開度制御といった車両
制御を適切な条件の基で行うことが可能となる。
と路面勾配に応じてリターダや排気ブレーキの制御、変
速機８のシフト制御、スロットル開度制御といった車両
制御を適切な条件の基で行うことが可能となる。
【００２６】次に、本発明の車両重量推定について、図
４を参照して説明する。ステップＳ２０１では変速機８
を制御する変速機コントローラから出力される１速から
２速へのシフトアップ要求があるかが判定され、この要
求信号が出力されていれば、ステップＳ２０２におい
て、ポインタｉに１を代入してステップＳ２０３におい
て、２速への変速が完了するのに必要な時間（変速後に
過渡的な状態から安定な状態となるまで時間）をカウン
トする同期タイマをクリヤし、ステップＳ２０８に移
る。
４を参照して説明する。ステップＳ２０１では変速機８
を制御する変速機コントローラから出力される１速から
２速へのシフトアップ要求があるかが判定され、この要
求信号が出力されていれば、ステップＳ２０２におい
て、ポインタｉに１を代入してステップＳ２０３におい
て、２速への変速が完了するのに必要な時間（変速後に
過渡的な状態から安定な状態となるまで時間）をカウン
トする同期タイマをクリヤし、ステップＳ２０８に移
る。
【００２７】一方、ステップＳ２０１において１−２速
変速要求が出力されていなければ、ステップＳ２０４に
おいてポインタｉの状態が判定される。ここで、ポイン
タｉに１が代入されていない場合には、この処理を終了
する。しかし、ポインタｉに１が代入されているときに
は、ステップＳ２０５において同期タイマをインクリメ
ントする。その後、ステップＳ２０６において同期タイ
マが２速への変速が完了して状態が安定になる時間（同
期時間）を経過したかが判定される。ここで、同期タイ
マの時間がこの時間をこえていない場合にはこの処理を
終了するが、同期が完了し安定状態となったとき、ステ
ップＳ２０７を行う。ステップＳ２０７では今度ポイン
タｉに２を代入する。
変速要求が出力されていなければ、ステップＳ２０４に
おいてポインタｉの状態が判定される。ここで、ポイン
タｉに１が代入されていない場合には、この処理を終了
する。しかし、ポインタｉに１が代入されているときに
は、ステップＳ２０５において同期タイマをインクリメ
ントする。その後、ステップＳ２０６において同期タイ
マが２速への変速が完了して状態が安定になる時間（同
期時間）を経過したかが判定される。ここで、同期タイ
マの時間がこの時間をこえていない場合にはこの処理を
終了するが、同期が完了し安定状態となったとき、ステ
ップＳ２０７を行う。ステップＳ２０７では今度ポイン
タｉに２を代入する。
【００２８】次のステップＳ２０８ではポインタｉで示
されるメモリ位置に、加速度を記憶する。つまり、変速
前の加速度α１と変速後の加速度α２が、それぞれポイ
ンタｉで指定されるメモリに記憶されるものとなる。
されるメモリ位置に、加速度を記憶する。つまり、変速
前の加速度α１と変速後の加速度α２が、それぞれポイ
ンタｉで指定されるメモリに記憶されるものとなる。
【００２９】ステップＳ２０９では駆動トルク演算を行
う。この駆動トルク演算はトルクセンサにより求める方
法もあるが、ここでは、以下に示す方法により求めてい
る。つまり、トルクコンバータのタービン回転数をＮ
ｔ，エンジン回転数をＮｅとした場合、トルクコンバー
タの速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）を求め、速度比ｅから入
力容量係数のマップ（図７参照）により容量係数Ｃｐを
求め、容量係数Ｃｐとエンジン回転Ｎｅから、ポンプト
ルクＴｐをＴｐ＝Ｃｐ・Ｎｅ２の式により求める。ま
た、速度比ｅからトルク比ｔを図７に示すマップにより
求め、トルク比ｔにポンプトルクＴｐに掛けてタービン
トルクＴｔを求める。その後、予め定まっているギヤ比
ＧｒをタービントルクＴｔに掛けて変速機の駆動トルク
（プロペラトルク）Ｔ０を求める。このＴ０にデフ比Ｄ
を掛けてタイヤトルクＴｒを求める。この場合、駆動ト
ルクＴ０を図８に示すようにスロットル開度θをパラメ
ータとしたエンジントルクに、トルク比ｔを掛けて求め
ることもできる。
う。この駆動トルク演算はトルクセンサにより求める方
法もあるが、ここでは、以下に示す方法により求めてい
る。つまり、トルクコンバータのタービン回転数をＮ
ｔ，エンジン回転数をＮｅとした場合、トルクコンバー
タの速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）を求め、速度比ｅから入
力容量係数のマップ（図７参照）により容量係数Ｃｐを
求め、容量係数Ｃｐとエンジン回転Ｎｅから、ポンプト
ルクＴｐをＴｐ＝Ｃｐ・Ｎｅ２の式により求める。ま
た、速度比ｅからトルク比ｔを図７に示すマップにより
求め、トルク比ｔにポンプトルクＴｐに掛けてタービン
トルクＴｔを求める。その後、予め定まっているギヤ比
ＧｒをタービントルクＴｔに掛けて変速機の駆動トルク
（プロペラトルク）Ｔ０を求める。このＴ０にデフ比Ｄ
を掛けてタイヤトルクＴｒを求める。この場合、駆動ト
ルクＴ０を図８に示すようにスロットル開度θをパラメ
ータとしたエンジントルクに、トルク比ｔを掛けて求め
ることもできる。
【００３０】その後、ステップＳ２１０において加速度
の場合と同じように駆動トルクＴをポインタｉで示され
るメモリ位置に記憶することにより、変速前の駆動トル
クＴ１と変速後の駆動トルクＴ２がそれぞれのメモリに
記憶される。ステップＳ２１１ではポインタｉが２であ
るかが判定され、ポインタｉが２でない場合にはこの処
理を終了するが、ポインタｉに２が代入されているとき
には、ステップＳ２１２において記憶された車両加速度
と駆動トルクの値から車両重量ｍがステップＳ２１２に
示される式によって推定される。つまり、車両重量の推
定には２速に変速される前の加速度および駆動トルク
と、２速に変速後の加速度および駆動トルクの値により
推定が可能となる。
の場合と同じように駆動トルクＴをポインタｉで示され
るメモリ位置に記憶することにより、変速前の駆動トル
クＴ１と変速後の駆動トルクＴ２がそれぞれのメモリに
記憶される。ステップＳ２１１ではポインタｉが２であ
るかが判定され、ポインタｉが２でない場合にはこの処
理を終了するが、ポインタｉに２が代入されているとき
には、ステップＳ２１２において記憶された車両加速度
と駆動トルクの値から車両重量ｍがステップＳ２１２に
示される式によって推定される。つまり、車両重量の推
定には２速に変速される前の加速度および駆動トルク
と、２速に変速後の加速度および駆動トルクの値により
推定が可能となる。
【００３１】また、路面の勾配推定の処理を図６に示す
が、路面勾配θは車両重量ｍが求められれば、（１）式
に推定により求められた車両重量ｍを代入することによ
り、ステップＳ４０１に示す式で推定することが可能で
ある。
が、路面勾配θは車両重量ｍが求められれば、（１）式
に推定により求められた車両重量ｍを代入することによ
り、ステップＳ４０１に示す式で推定することが可能で
ある。
【００３２】以上のことから、車両加速度と駆動トルク
が求まれば、車両重量ｍと路面勾配θの推定が行え、こ
の推定値を基にエンジン制御、補助ブレーキ制御、変速
機制御において車両重量ｍと路面勾配θに基づく適切な
制御が可能となる。
が求まれば、車両重量ｍと路面勾配θの推定が行え、こ
の推定値を基にエンジン制御、補助ブレーキ制御、変速
機制御において車両重量ｍと路面勾配θに基づく適切な
制御が可能となる。
【００３３】この場合、この推定値を上記の車両制御に
用いる場合には、１−２速変速時以外においてもスロッ
トル変化が大きいとき、および、１速から２変速への変
速時のみならず、２速から３速，３速から４速への変速
時等においても、車両重量と路面勾配の推定を行うこと
ができる。
用いる場合には、１−２速変速時以外においてもスロッ
トル変化が大きいとき、および、１速から２変速への変
速時のみならず、２速から３速，３速から４速への変速
時等においても、車両重量と路面勾配の推定を行うこと
ができる。
【００３４】また、推定にあたっては、パーキングレン
ジとなっている状態で、エンジンを切り所定時間以上経
過したときには荷物の積み下ろしと判断して推定値をク
リヤしたり、推定された値が前回値と５０％以上異なる
場合は推定値をクリヤすると正確な車両状況に即した制
御が可能となる。
ジとなっている状態で、エンジンを切り所定時間以上経
過したときには荷物の積み下ろしと判断して推定値をク
リヤしたり、推定された値が前回値と５０％以上異なる
場合は推定値をクリヤすると正確な車両状況に即した制
御が可能となる。
【００３５】更に推定精度を向上させるためには、スロ
ットル開度θが１０％以下の少ないときや、スロットル
開度から見て加速度が大きすぎる時にはタイヤのスリッ
プが生じていると判断して、車両重量推定を行わないよ
うにすると良く、路面勾配推定では車両重量が推定され
た後、駆動トルクと車両加速度の関係から路面勾配を演
算するため、路面勾配変化は緩やかであるので平均化処
理には０．１Ｈｚのローパスフィルタを用いると良い。
ットル開度θが１０％以下の少ないときや、スロットル
開度から見て加速度が大きすぎる時にはタイヤのスリッ
プが生じていると判断して、車両重量推定を行わないよ
うにすると良く、路面勾配推定では車両重量が推定され
た後、駆動トルクと車両加速度の関係から路面勾配を演
算するため、路面勾配変化は緩やかであるので平均化処
理には０．１Ｈｚのローパスフィルタを用いると良い。
【００３６】
【効果】本発明によれば、車両挙動時に駆動トルクと車
両加速度から車両重量と路面勾配の推定を行うので、駆
動トルクと車両加速度を求めれば、車両重量と路面勾配
を求めることができる。
両加速度から車両重量と路面勾配の推定を行うので、駆
動トルクと車両加速度を求めれば、車両重量と路面勾配
を求めることができる。
【００３７】この場合、挙動時を車両の変速時とすれ
ば、変速前後の駆動トルクと車両加速度から、車両重量
と路面勾配の推定ができるものとなる。
ば、変速前後の駆動トルクと車両加速度から、車両重量
と路面勾配の推定ができるものとなる。
【００３８】また、１−２速変速時に推定を行えば、駆
動トルク変化の大きい状態において推定が行えるため
に、推定誤差が小さくなる。
動トルク変化の大きい状態において推定が行えるため
に、推定誤差が小さくなる。
【００３９】更に、駆動トルクはトルクマップより求め
るようにすれば、エンジントルクマップ、トルクコンバ
ータトルクマップ等の特性マップより求めることができ
るので、トルクセンサは必要なくなる。
るようにすれば、エンジントルクマップ、トルクコンバ
ータトルクマップ等の特性マップより求めることができ
るので、トルクセンサは必要なくなる。
【００４０】車両挙動時の駆動トルクと車両加速度から
車両重量と路面勾配の推定を行い、推定で求めた車両重
量と路面勾配を用いて車両の変速機制御、補助ブレーキ
制御、または、エンジン制御を行うようにすれば、正確
な車両重量と路面勾配を用いての制御が可能となる。
車両重量と路面勾配の推定を行い、推定で求めた車両重
量と路面勾配を用いて車両の変速機制御、補助ブレーキ
制御、または、エンジン制御を行うようにすれば、正確
な車両重量と路面勾配を用いての制御が可能となる。
【図１】 本発明の一実施形態における説明として、坂
道を商用車が昇るときの力学的な状態図を示している。
道を商用車が昇るときの力学的な状態図を示している。
【図２】 本発明の一実施形態における車両制御装置の
システム構成図である。
システム構成図である。
【図３】 本発明の一実施形態におけるコントローラの
処理を示すフローチャートである。
処理を示すフローチャートである。
【図４】 図３に示す車両重量推定のフローチャートで
ある。
ある。
【図５】 図３に示す加速度演算のフローチャートであ
る。
る。
【図６】 図３に示す勾配推定のフローチャートであ
る。
る。
【図７】 本発明の一実施形態における車両状態の推定
方法に用いる速度比ｅと容量係数Ｃｐ・トルク比ｔとの
関係を示したグラフである。
方法に用いる速度比ｅと容量係数Ｃｐ・トルク比ｔとの
関係を示したグラフである。
【図８】 本発明の一実施形態における車両状態の推定
方法に用いるスロットル開度θをパラメータとしたエン
ジントルク特性を示すグラフである。
方法に用いるスロットル開度θをパラメータとしたエン
ジントルク特性を示すグラフである。
１ 車両制御装置 ２ 車輪速 ３ エンジン回転 ４ タービン回転 ５ スロットル回転 ６ エンジン ７ ブレーキアクチュエータ ８ 変速機 １０ コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 59:66
Claims (5)
- 【請求項１】 車両挙動時の駆動トルクと車両加速度か
ら車両重量と路面勾配の推定を行うことを特徴とする車
両状態の推定方法。 - 【請求項２】 前記挙動時とは、車両の変速時である請
求項１に記載の車両状態の推定方法。 - 【請求項３】 前記変速時とは、１−２速変速時である
請求項２に記載の車両状態の推定方法。 - 【請求項４】 前記駆動トルクはトルクマップより求め
る請求項１に記載の車両状態の推定方法。 - 【請求項５】 車両挙動時の駆動トルクと車両加速度か
ら車両重量と路面勾配の推定を行い、その推定で求めた
車両重量と路面勾配を用いて車両の変速機制御、補助ブ
レーキ制御、または、エンジン制御を行う車両制御装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1905498A JPH11211548A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 車両状態の推定方法およびそれを用いた車両制御装置 |
| US09/236,438 US6249735B1 (en) | 1998-01-28 | 1999-01-25 | Vehicle state estimation method and vehicular auxiliary brake control apparatus using the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1905498A JPH11211548A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 車両状態の推定方法およびそれを用いた車両制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11211548A true JPH11211548A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11988728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1905498A Pending JPH11211548A (ja) | 1998-01-28 | 1998-01-30 | 車両状態の推定方法およびそれを用いた車両制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11211548A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002081989A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-03-22 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両重量推定装置 |
| JP2002221442A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両重量推定装置 |
| JP2002286535A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両重量の推定装置 |
| JP2002295657A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Aisin Aw Co Ltd | 車輌のパーキング制御装置 |
| KR100482612B1 (ko) * | 2003-08-27 | 2005-04-14 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 전기자동차의 도로구배 추정장치 및 방법 |
| JP2007278492A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Hyundai Motor Co Ltd | 自動変速機の変速制御方法 |
| JP2012112754A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Daihatsu Motor Co Ltd | 車両制御装置 |
| JP2014035559A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用発進支援装置及び車間用発進支援方法 |
| CN104457937A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-03-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 计算车辆总质量的方法及节油控制方法 |
| JP2020038151A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | いすゞ自動車株式会社 | 車両質量推定装置及び車両質量推定方法 |
| CN111439272A (zh) * | 2019-01-17 | 2020-07-24 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于动态地估计车辆质量的方法和设备 |
| CN114919585A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-08-19 | 杭州宏景智驾科技有限公司 | 一种基于车辆动力学模型的车重及道路坡度的估算方法 |
-
1998
- 1998-01-30 JP JP1905498A patent/JPH11211548A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002081989A (ja) * | 2000-09-06 | 2002-03-22 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両重量推定装置 |
| JP2002221442A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両重量推定装置 |
| JP2002286535A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両重量の推定装置 |
| JP2002295657A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Aisin Aw Co Ltd | 車輌のパーキング制御装置 |
| JP4617589B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2011-01-26 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 車輌のパーキング制御装置 |
| KR100482612B1 (ko) * | 2003-08-27 | 2005-04-14 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 전기자동차의 도로구배 추정장치 및 방법 |
| JP2007278492A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Hyundai Motor Co Ltd | 自動変速機の変速制御方法 |
| JP2012112754A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Daihatsu Motor Co Ltd | 車両制御装置 |
| JP2014035559A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用発進支援装置及び車間用発進支援方法 |
| CN104457937A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-03-25 | 中国第一汽车股份有限公司 | 计算车辆总质量的方法及节油控制方法 |
| JP2020038151A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | いすゞ自動車株式会社 | 車両質量推定装置及び車両質量推定方法 |
| CN111439272A (zh) * | 2019-01-17 | 2020-07-24 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于动态地估计车辆质量的方法和设备 |
| US11573119B2 (en) | 2019-01-17 | 2023-02-07 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for dynamically estimating vehicle mass |
| CN111439272B (zh) * | 2019-01-17 | 2023-08-01 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于动态地估计车辆质量的方法和设备 |
| CN114919585A (zh) * | 2022-07-22 | 2022-08-19 | 杭州宏景智驾科技有限公司 | 一种基于车辆动力学模型的车重及道路坡度的估算方法 |
| CN114919585B (zh) * | 2022-07-22 | 2022-11-04 | 杭州宏景智驾科技有限公司 | 一种基于车辆动力学模型的车重及道路坡度的估算方法 |
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060613 |