KR102375423B1

KR102375423B1 - 차량, 차량 운동 상태 추정 장치 및 차량 운동 상태 추정 방법

Info

Publication number: KR102375423B1
Application number: KR1020207016952A
Authority: KR
Inventors: 신고 나스; 신지 세또; 노부유끼 이찌마루; 류스께 히라오
Original assignee: 히다치 아스테모 가부시키가이샤
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2022-03-18
Also published as: JP2019119380A; WO2019138617A1; DE112018006045T5; US20200331317A1; JP7028649B2; CN111615480B; US11648810B2; CN111615480A; KR20200088396A

Abstract

비선형의 서스펜션 특성을 갖는 차량의 바운스 운동의 상태량을 고정밀도로 추정할 수 있는 차량, 차량 운동 상태 추정 장치, 및 차량 운동 상태 추정 방법을 제공한다. 차륜과 차체가 서스펜션을 통해 결합된 차량에 있어서의 차량 운동 상태 추정 장치이며, 차량의 주행 상태 정보에 기초하여 차량의 바운스 운동의 상태량을 추정하여 출력하는 바운스 운동 추정부와, 바운스 운동 추정부의 출력에 기초하여, 바운스 운동 추정부의 출력을 보정하는 보정값을 산출하는 보정값 추정부를 갖고, 보정값 추정부는 서스펜션의 비선형 특성을 고려하여 보정값을 산출하는 차량 운동 상태 추정 장치.

Description

차량, 차량 운동 상태 추정 장치 및 차량 운동 상태 추정 방법

본 발명은, 차량 운동 상태량을 추정하는 것에 관한 것이며, 특히 바운스 운동 상태량을 추정하는 차량, 차량 운동 상태 추정 장치 및 차량 운동 상태 추정 방법에 관한 것이다.

차량의 바운스 운동 상태량을 취득하는 방법으로서, 차고 센서나 상하 가속도 센서 등의 전용 센서를 사용하여 직접 검출하는 방법 외에, 예를 들어 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이 차륜속 센서 등의 일반적으로 차량 탑재되는 센서로부터 차량 다이내믹스 모델을 사용하여 전용 센서를 사용하지 않고 추정하는 방법이 알려져 있다.

일본 특허 공개 제2012-47553호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 바운스 운동 상태량의 추정 방법에서는, 서스펜션의 특성, 특히 차체와 차륜의 상하 방향의 상대 변위와 차륜의 전후 변위의 관계를 선형으로 가정하고 있고, 상기 관계가 비선형인 차량에 적용된 경우에는 바운스 운동 상태량의 추정 정밀도가 대폭 저하될 가능성이 있다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 발명이며, 차체와 차륜의 상하 방향의 상대 변위와 차륜의 전후 변위의 관계가 비선형인 차량에 있어서, 바운스 운동 상태량을 고정밀도로 추정할 수 있는 차량, 차량 운동 상태 추정 장치 및 차량 운동 상태 추정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이상의 것으로부터 본 발명에 있어서는, 「차륜과 차체가 서스펜션을 통해 결합된 차량에 있어서의 차량 운동 상태 추정 장치이며, 차량의 주행 상태 정보에 기초하여 차량의 바운스 운동의 상태량을 추정하여 출력하는 바운스 운동 추정부와, 바운스 운동 추정부의 출력에 기초하여, 바운스 운동 추정부의 출력을 보정하는 보정값을 산출하는 보정값 추정부를 갖고, 보정값 추정부는 서스펜션의 비선형 특성을 고려하여 보정값을 산출하는 차량 운동 상태 추정 장치」로 한 것이다.

또한 본 발명에 있어서는, 「차륜과 차체가 서스펜션을 통해 결합된 차량에 있어서의 차량 운동 상태 추정 장치이며, 차량의 주행 상태 정보에 기초하여 차량의 상하 운동의 상태량을 추정하여 출력하는 상하 운동 추정부와, 상하 운동 추정부의 출력에 기초하여, 상하 운동 추정부의 출력을 보정하는 보정값을 산출하는 보정값 추정부를 갖고, 보정값 추정부는 서스펜션의 비선형 특성을 고려하여 보정값을 산출하는 차량 운동 상태 추정 장치」로 한 것이다.

또한 본 발명에 있어서는, 「차륜과 차체가 서스펜션을 통해 결합되며, 제구동을 제어하는 제구동 제어 유닛, 차륜의 조타각을 제어하는 조타 제어 유닛, 그리고 제구동 제어 유닛 및 조타 제어 유닛에 출력을 부여하는 차량 운동 상태 추정 장치를 탑재한 차량이며,

차량 운동 상태 추정 장치는, 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 차량 운동 상태 추정 장치인 것을 특징으로 하는 차량」으로 한 것이다.

또한 본 발명에 있어서는, 「차륜과 차체가 서스펜션을 통해 결합된 차량에 있어서의 차량 운동 상태 추정 방법이며, 차량의 주행 상태 정보에 기초하여 차량의 상하 운동의 상태량을 추정하고, 차량의 상하 운동의 상태량에 기초하여, 그 보정값을 산출함과 함께, 보정값은 서스펜션의 비선형 특성을 고려한 보정값인 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 방법」으로 한 것이다.

또한 본 발명에 있어서는, 「차륜과 차체가 서스펜션을 통해 결합된 차량에 있어서의 차량 운동 상태 추정 방법이며, 차량의 주행 상태 정보로부터 차량의 회전 운동 상태량을 구하고, 주행 상태 정보와 회전 운동 상태량으로부터 차륜속 변동량을 구하고, 회전 운동 상태량과 차륜속 변동량으로부터 차량의 바운스 운동량을 구하고, 바운스 운동량과 회전 운동 상태량을 차량의 상하 운동 상태량으로 함과 함께, 주행 상태 정보와, 바운스 운동량 또는 상하 운동 상태량으로부터, 바운스 운동량 또는 상하 운동 상태량의 보정값을 구하고, 보정값은 서스펜션의 비선형 특성을 고려한 보정값인 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 방법」으로 한 것이다.

본 발명에 따르면, 서스펜션 특성의 선형, 비선형에 관계없이, 차량 운동 상태를 고정밀도로 추정할 수 있다.

도 1은 실시예 1에 관한 차량 운동 상태 추정 장치(50)를 탑재한 차량 구성예를 도시하는 도면.
도 2는 실시예 1에 관한 차량 운동 상태 추정 장치(50)의 개념 구성예를 도시하는 도면.
도 3은 실시예 1에 관한 4륜차 평면 모델을 도시하는 도면.
도 4는 실시예 1에 관한 4륜 풀 비히클 모델을 도시하는 도면.
도 5는 실시예 1에 관한 차체 피칭에 의해 발생하는 차륜속 변동을 도시하는 도면.
도 6은 실시예 1에 관한 서스펜션의 변위에 의해 발생하는 차륜속 변동을 도시하는 도면.
도 7은 실시에 관한 상대 변위와 전후 변위의 선형의 관계를 도시하는 도면.
도 8은 실시에 관한 접지 하중 변동에 의해 발생하는 차륜속 변동을 도시하는 도면.
도 9는 실시에 관한 접지 하중과 타이어 유효 회전 반경의 관계를 도시하는 도면.
도 10은 실시예 1에 관한 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 의한 처리 결과의 시간 변화를 도시하는 도면.
도 11은 실시예 2에 관한 차량 운동 상태 추정 장치(50)의 개념 구성예를 도시하는 도면.
도 12는 실시예 3에 관한 차량 운동 상태 추정 장치(50)를 탑재한 차량 구성예를 도시하는 도면.
도 13은 실시예 3에 관한 서스펜션 제어 유닛(81)의 개념 구성예를 도시하는 도면.
도 14는 실시예 3에 관한 서스펜션 제어 유닛(81)에 의한 처리 결과의 시간 변화를 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.

실시예 1

실시예 1에 관한 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 대하여, 도 1 내지 도 10을 사용하여, 설명한다.

도 1은 차량 운동 상태 추정 장치(50)를 탑재한 차량(10)의 구성예도를 도시한 것이다.

차량 운동 상태 추정 장치(50)는, 차량(10)에 탑재되어 있으며, 차륜속 센서(1), 가속도 센서(2), 자이로 센서(3), 조타각 센서(4), 제구동 제어 유닛(5), 조타 제어 유닛(6)에 접속되어 있다.

상술한 차량(10)에 탑재되는 센서(차륜속 센서(1), 가속도 센서(2), 자이로 센서(3), 조타각 센서(4))는, 일반적으로 탑재되어 있는 센서이며, 소위 전용 센서라고 하는 것은 아니다.

차량 운동 상태 추정 장치(50)는, 차륜속 센서(1)에 의해 차체(8)의 전후 좌우 4개소의 차륜(7)의 회전 속도를 검출하고, 가속도 센서(2)에 의해 차체(8)의 무게 중심에 작용하는 가속도를 검출하고, 자이로 센서(3)에 의해 차체(8)의 무게 중심 둘레의 회전 각속도인 요 레이트를 검출하고, 조타각 센서(4)에 의해 차량(10)을 운전하는 드라이버의 조타에 의해 발생하는 스티어링 휠의 회전각 혹은 차륜(7)의 타각을 검출하고 있다.

또한 차량 운동 상태 추정 장치(50)는, 상기 센서를 사용하여 처리한 결과에 기초하여, 제구동 제어 유닛(5), 조타 제어 유닛(6)에 대하여, 직접 혹은 간접적으로 제어 출력을 부여하고 있다. 또한 도 1은 직접적으로 제어 출력을 부여하고 있는 구성예를 도시하고 있고, 간접적으로 행하는 경우에는 예를 들어 상위 컨트롤러를 통해 행할 수 있다.

이 중 제구동 제어 유닛(5)은, 드라이버의 조작이나 차량 운동 상태 추정 장치(50)의 출력 등에 기초하여 내연 기관이나 전동기, 브레이크 캘리퍼 등에서 발생시키는 제구동을 제어하는 유닛이다. 또한, 조타 제어 유닛(6)은, 드라이버의 조작이나 차량 운동 상태 추정 장치(50)의 출력 등에 기초하여 차륜(7)의 조타각을 제어하는 유닛이다.

여기서 제구동 제어 유닛(5), 혹은 조타 제어 유닛(6), 혹은 그 양쪽에는, 전술한 센서(차륜속 센서(1), 가속도 센서(2), 자이로 센서(3), 조타각 센서(4))에서 검출한 값을 입력으로 하여, 차륜(7)의 전후 방향의 차륜 슬립인 슬립률, 횡방향의 차륜 슬립인 횡활각 등의 평면 운동 상태량을 추정, 출력하는 평면 운동 추정부를 구비하고 있어도 된다.

또한, 차량(10)은, 제구동 제어 유닛(5)이나 조타 제어 유닛(6)에 대하여, 제어 명령이나 추정값을 송신하는 상위 컨트롤러를 구비하고 있어도 되고, 상위 컨트롤러는, 차량 운동 상태 추정 장치(50)의 출력인 상하 운동 상태량을 입력으로 하여, 제어 명령이나 추정값을 생성하는 구성이어도 된다.

이후에서는, 전술한 센서(차륜속 센서(1), 가속도 센서(2), 자이로 센서(3), 조타각 센서(4))에서 검출된 값과, 제구동 제어 유닛(5) 혹은 조타 제어 유닛(6), 또는 그 양쪽에서 추정, 출력된 값을, 주행 상태 정보라 칭하기로 한다.

차량 운동 상태 추정 장치(50)는, 전술한 주행 상태 정보를 입력으로 하여, 상대 속도나 피치 레이트 등의 차량(10)의 상하 운동 상태량을 추정하고, 그 결과를 제구동 제어 유닛(5) 등에 출력한다.

다음에 도 2를 사용하여, 도 1의 차량(10)에 탑재되는 차량 운동 상태 추정 장치(50)의 개념 구성예를 설명한다.

도 2는 전술한 주행 상태 정보에 기초하여 상대 변위나 상대 속도 등의 상하 운동 상태량을 추정, 출력하는 차량 운동 상태 추정 장치(50)의 개념도이다.

주행 상태 정보(차륜속 센서(1), 가속도 센서(2), 자이로 센서(3), 조타각 센서(4)의 출력 및 제구동 제어 유닛(5) 혹은 조타 제어 유닛(6), 또는 그 양쪽에서 추정, 출력된 값)를 입력으로 하는 차량 운동 상태 추정 장치(50)는, 회전 운동 상태량을 추정하는 회전 운동 추정부(51)와, 상하 운동 기인의 차륜속 변동을 추정하는 차륜속 변동 추정부(52)와, 바운스 운동 상태량을 추정하는 바운스 운동 추정부(53)와, 보정값을 추정하는 보정값 추정부(54)와, 출력부(56)로 구성되고, 회전 운동 상태량과, 바운스 운동 상태량을 통합하여 출력하는 것이다. 또한, 이후에서는 이 출력을 상하 운동 상태량이라 칭하기로 한다.

이 중 차량 운동 상태 추정 장치(50)의 회전 운동 추정부(51)에서는, 주행 상태 정보를 입력으로 하여, 운동 방정식이나 필터, 게인에 기초하여, 차체(8)의 무게 중심 둘레의 회전각인 롤각 θx와 피치각 θy와, 회전 각속도인 롤 레이트 θx/dt와 피치 레이트 θy/dt를 추정하고, 이들을 회전 운동 상태량 추정값 y(θ)로서 출력한다.

또한 여기서, 회전 운동 추정부(51)를 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 포함시키지 않고, 제구동 제어 유닛(5) 등의 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 접속되어 있는 유닛에 탑재하고, 추정한 회전 운동 상태량 추정값을 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 입력하는 구성이어도 되고, 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 있어서의 회전 운동 상태량 추정값의 취득 방법은 한정되지 않는다.

차량 운동 상태 추정 장치(50)의 차륜속 변동 추정부(52)에서는, 주행 상태 정보와 회전 운동 상태량 추정값 y(θ)를 입력으로 하여, 노면 상하 변위나 차량의 상하 운동에 의해 발생하는 상하 운동 기인의 차륜속 변동을 추정하여, 차륜속 변동 추정값 y(V)를 출력한다.

바운스 운동 추정부(53)는, 주행 상태 정보와, 회전 운동 상태량 추정값 y(θ)와, 상하 운동 기인의 차륜속 변동 추정값 y(V)와, 후술하는 보정값 u를 입력으로 하여, 상대 변위나 상대 속도 등의 바운스 운동 상태량을 추정하고, 바운스 운동 상태량 추정값 x를 출력한다.

보정값 추정부(54)는, 주행 상태 정보와, 바운스 운동 상태량 추정값 x를 입력으로 하여, 보정값 u를 추정하고, 출력한다.

이하, 더욱 상세하게 차륜속 변동 추정부(52)와, 바운스 운동 추정부(53)와, 보정값 추정부(54)를 설명한다.

먼저 도 3을 사용하여, 차륜속 변동 추정부(52)에 있어서의 상하 운동 기인의 차륜속 변동 추정값 y(V)의 추정 방법의 구체예를 설명한다. 도 3은 4륜차 평면 모델을 도시하는 도면이다.

실시예 1에서는, 4륜차 평면 모델에 대하여, 스프링 위 무게 중심(9)을 원점으로 하여, 차량의 전후 방향을 x축, 차량의 좌우 방향을 y축, 차량의 상하 방향을 z축이라 한다.

또한 도 3에서는, 선회 중인 전륜 조타의 4륜차의 운동을 나타내고 있다.

여기서 차륜(7)의 조타각인 실타각을 δ, 차량의 진행 방향 속도를 V, 차량의 전후 방향 속도를 Vx, 차량의 좌우 방향의 속도를 Vy, 자이로 센서(3)에서 검출한 z축 둘레의 회전 각속도인 요 레이트를 r, 차량의 진행 방향과 전후 방향이 이루는 각을 차체 횡활각 β, 차륜(7)의 진행 방향과 회전면이 이루는 각을 차륜 횡활각 βfl, βfr, βrl, βrr, 차륜속 센서(1)에서 검출한 차륜속을 Vwsfl, Vwsfr, Vwsrl, Vwsrr, 전륜축과 후륜축의 거리인 휠 베이스를 l, 전후륜축으로부터 스프링 위 무게 중심까지의 차량 전후 방향의 거리를 lf, lr, 전후륜의 트레드를 df, dr이라 한다.

또한 상기 기호 표시에 있어서의, 첨자인 f는 전륜, r은 후륜, fl은 좌측 전륜, fr은 우측 후륜, rl은 좌측 후륜, rr은 우측 후륜을 나타내고 있다.

이 도 3을 사용하여, 차륜속 변동 추정부(52)에서 추정되는 상하 운동 기인의 차륜속 변동은, 이하의 (1)식으로 표시된다.

여기서 (1)식의 Vzfl, Vzfr, Vzrl, Vzrr은 상하 운동 기인의 차륜속 변동, Vwxfl, Vwxfr, Vwxrl, Vwxrr은 스프링 위 무게 중심 위치 환산의 차륜속, Gx와 Gy는 가속도 센서(2)에서 검출한 차체(8)의 무게 중심에 작용하는 전후 가속도와 횡가속도, g는 중력 가속도, θx와 θy는 회전 운동 추정부(51)에서 추정한 롤각과 피치각이다.

또한, (1)식의 차량의 전후 방향의 속도 Vx는, 전술한 조타 제어 유닛(6) 등의 컨트롤러에서 추정된 평면 운동 상태량이나, GPS를 사용하여 검출한 위치 정보를 시간 미분하여 산출한 값이나, 도시하지 않지만 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 마련한 평면 운동 추정부에서 추정된 평면 운동 상태량이어도 되고, 차량의 전후 방향의 속도 Vx의 취득 방법은 한정되지 않는다.

또한, (1)식의 차륜 횡활각 βfl, βfr, βrl, βrr은, 전술한 조타 제어 유닛(6) 등의 컨트롤러에서 추정된 평면 운동 상태량이나, GPS를 사용하여 검출한 차체 횡활각 β에 기초하여 산출한 값이나, 도시하지 않지만 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 마련한 평면 운동 추정부에서 추정된 평면 운동 상태량이어도 되고, 차륜 횡활각 βfl, βfr, βrl, βrr의 취득 방법은 한정되지 않는다.

또한, (1)식의 롤각 θx와 피치각 θy는, 전술한 조타 제어 유닛(6) 등의 컨트롤러에서 추정된 값이나, 스테레오 카메라 등을 사용하여 검출한 값이어도 되고, 롤각 θx와 피치각 θy의 취득 방법은 한정되지 않는다.

이상으로부터, 차륜속 변동 추정부(52)에서는, 주행 상태 정보인 차륜속 센서(1)에서 검출한 차륜속 Vwsfl, Vwsfr, Vwsrl, Vwsrr이나, 자이로 센서(3)에서 검출한 z축 둘레의 회전 각속도인 요 레이트 r 등을 입력으로 하여, 상하 운동 기인의 차륜속 변동 Vzfl, Vzfr, Vzrl, Vzrr을 추정하고, 출력한다. 또한, 본 명세서 중, 또는 도 2 등에서는, 추정한 상하 운동 기인의 차륜속 변동 Vzfl, Vzfr, Vzrl, Vzrr을 총칭하여, 차륜속 변동 추정값 y(V)로 표기하는 경우가 있다.

다음에 도 4 내지 도 9를 사용하여, 도 2의 바운스 운동 추정부(53)에 있어서의 바운스 운동 상태량 x의 추정 방법과, 보정값 추정부(54)에 있어서의 보정값 u의 추정 방법의 구체예를 설명한다.

바운스 운동 추정부(53)에서는, 검출 혹은 추정되는 관측량을 출력 벡터 y, 바운스 운동 상태량을 상태 벡터 x로 하여, 차량 운동을 상태 방정식화하고, 그 상태 방정식에 기초하는 옵저버에 의해, 출력 벡터 y와 입력 벡터 u로부터 상태 벡터 x를 추정하여, 출력한다.

따라서, 이하의 (2)식으로 표시되는 바와 같은 상태 방정식을 도출할 필요가 있다.

이하, (2)식의 상태 방정식의 도출에 대하여 설명한다.

도 4는 4륜 풀 비히클 모델을 도시하는 도면이다. 도 4는 노면 상하 변위를 수반하는 4륜차의 운동을 도시한 것이다. 또한, 도 4에서의 기호 표기 등은 도 3의 4륜차 평면 모델의 예에 준하여 행해지고 있다.

게다가 또한 도 4의 4륜 풀 비히클 모델에 있어서는, 스프링 위 질량을 mbf, mbr, 스프링 아래 질량을 mwf, mwr, 스프링 위 상하 변위를 z2fl, z2fr, z2rl, z2rr, 스프링 아래 상하 변위를 z1fl, z1fr, z1rl, z1rr, 노면 상하 변위를 z0fl, z0fr, z0rl, z0rr, 스프링 위 무게 중심(9)의 롤각, 피치각을 각각 θx, θy, 서스펜션 스프링 상수를 ksf, ksr, 서스펜션 감쇠 계수를 csfl, csfr, csrl, csrr, 스태빌라이저 스프링 상수를 kstf, kstr로서 표기하고 있다.

노면 상하 변위를 수반하는 차량의 상하 운동은, (3)식 내지 (7)식으로 표시현된다.

(3)식은 스프링 위에 작용하는 상하 방향의 힘 F_S에 관한 운동 방정식, (4)식은 스프링 아래에 작용하는 상하 방향의 힘 F_S, k_t(z)에 관한 운동 방정식, (5)식은 스프링 위와 스프링 아래 사이에 작용하는 상하 방향의 힘에 관한 운동 방정식, (6) 식은 스프링 위와 스프링 아래의 상하 방향의 상대 변위 z₂₁, (7)식은 x축 둘레의 회전각인 롤각 θx와 y축 둘레의 회전각인 피치각 θy의 관계식이다.

다음에 도 5 내지 도 9를 사용하여, 전술한 차륜속 변동 추정부(52)에서 추정하고, 출력된 상하 운동 기인의 차륜속 변동 Vz를 구성하는 차체 피칭 기인의 차륜속 변동 Vza와, 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동 Vzb와, 접지 하중 변동 기인의 차륜속 변동 Vzc를 설명한다.

또한, 도 5 내지 도 9에 있어서는, 각 바퀴에서 공통이기 때문에, 좌우륜을 나타내는 fl 등의 첨자는 생략한다.

먼저, 차체 피칭 기인의 차륜속 변동 Vza의 구체예를 설명한다.

도 5는 차체 피칭에 의해 발생하는 차륜속 변동을 도시하는 도면이며, 굴곡로 등을 주행하는 중에 발생한 차체(8)와 차륜(7)의 상대 각속도에 의해 차륜속 변동 Vza가 발생하는 모습을 모식적으로 도시한 것이다.

이 차체 피칭 기인의 차륜속 변동 Vza는, 피치각 θx의 시간 미분인 피치 레이트를 dθx/dt, 스프링 위 무게 중심(8)의 높이를 h로 하여, 이하의 (8)식으로 표시된다.

다음에, 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동 Vzb의 구체예를 설명한다.

도 6은 서스펜션의 변위에 의해 발생하는 차륜속 변동을 도시하는 도면이며, 굴곡로 등을 주행하는 중에 발생한 차체(8)와 차륜(7)의 상하 방향의 상대 변위 z21에 수반하여, 차륜(7)의 중심 Ow가 서스펜션의 순간 회전 중심 Os 둘레로 변위 함으로써, 차륜(7)에 전후 변위 Xzb가 발생하는 모습을 모식적으로 도시한 것이다.

도 7은 도 6의 차체(8)와 차륜(7)의 상하 방향의 상대 변위 z21과, 차륜(7)의 전후 변위 Xzb의 관계를 도시하는 특성 선도이다.

여기서 도 7은 차량(10)이 수평면에 정지하고 있을 때를 원점으로 한 특성 선도이며, 도 7에 도시한 σ는, 특성 선도의 원점에 있어서의 선형 근사 구배이다.

이 차륜(7)의 전후 변위 Xzb의 시간 미분인 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동 Vzb1은, 차체(8)와 차륜(7)의 상하 방향의 상대 변위 z21의 시간 미분인 상대 속도를 dz21/dt로 하여, 이하의 (9)식으로 표시된다.

또한, (9)식은 전술한 선형 근사 구배 σ를 사용하고 있기 때문에, 선형으로 근사 가능한 범위에서는 Vzb와 Vzb1은 동등해진다.

한편, 도 7에 도시한 차륜(7)의 전후 변위 Xzb 및 차체(8)와 차륜(7)의 상하 방향의 상대 변위 z21이 큰 영역에 있어서, (9)식에서는 추정 정밀도가 악화된다는 과제가 있다.

그 때문에 본 발명에서는, 보정값 추정부(54)에 있어서 바운스 운동 상태량 추정값 x를 입력으로 하여, 이 비선형의 특성에 기초하는 보정값을 추정, 출력하고, 바운스 운동 추정부(53)에 입력함으로써 상술한 과제를 해결한다.

도 2의 보정값 추정부(54)에 있어서의 보정값의 추정 방법의 구체예를 설명한다.

일례로서 도 7에 도시한 특성 선도는, 이하의 (10)식으로 표시되는 2차 함수로 근사할 수 있다.

여기서 α1은 차체(8)와 차륜(7)의 상하 방향의 상대 변위 z21의 2차의 계수, α2는 차체(8)와 차륜(7)의 상하 방향의 상대 변위 z21의 1차의 계수, α3은 절편, z21o는 차량(10)이 수평면에 정지하고 있을 때의 상대 변위이다.

또한, 실시예 1에서는 2차 함수로 근사하고 있지만, 3차 이상의 함수 등으로 근사해도 되고, 특성 선도의 근사 방법을 한정하지 않는다.

보정의 대상은 속도항이기 때문에, 이 (10)식을 시간 미분한 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동 Vzb2는, 이하의 (11)식으로 표시된다.

이상의 (9)식과 (11)식에 기초하여, 보정값 추정부(54)에서 추정하는 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동의 변화분 Vzbdfl, Vzbdfr, Vzbdrl, Vzbdrr은, 이하의 (12)식으로 표시된다.

또한, (12)식은 전후 서스펜션 모두 상대 변위 z21과 전후 변위 Xzb의 관계가 비선형임을 상정한 식이며, 예를 들어 전륜측이 선형 특성, 후륜측이 비선형 특성인 경우에는 (12)식의 Vzbdfl, Vzbdfr에는 0을 정의함으로써 선형 특성과 비선형 특성의 양쪽에 대응 가능하다.

또한, (12)식의 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동의 비선형 성분은, 특성 선도 등을 사용하여 산출해도 되고, 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동의 비선형 성분의 산출 방법은 한정되지 않는다.

또한, (12)식에서 사용하고 있는 선형 근사 구배 σ를 0으로 하고, 보정값 추정부(54)에 있어서 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동 Vzb를 추정, 출력하고, 바운스 운동 추정부(53)에 입력하는 방법이어도 된다.

또한, (12)식의 차량(10)이 수평면에 정지하고 있을 때의 상대 변위 z21ofl, z21ofr, z21orl, z21orr은, 승차인수의 증감이나 짐의 적재에 수반되는 질량 증감 등에 의해 변화된다.

그 때문에, 고정밀도의 바운스 운동 상태량의 추정을 실현하기 위해서는, 스테레오 카메라 등의 외계 인식 센서나 가속도 센서(2) 등의 검출값으로부터, 차량(10)이 수평면에 정지하고 있을 때의 상대 변위 z21ofl, z21ofr, z21orl, z21orr을 추정하는 것이 바람직하다.

또한, (12)식의 차량(10)이 수평면에 정지하고 있을 때의 상대 변위 z21ofl, z21ofr, z21orl, z21orr을 0으로 한 후에, 로버스트성이 높은 바운스 운동 상태량의 추정을 실현하기 위해서는, 사용 빈도가 가장 높은 질량 등의 조건에 있어서의 z21의 2차의 계수 α1과, z21의 1차의 계수 α2와, 절편 α3과, 선형 근사 구배 σ를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, (12)식은, 차량(10)이 수평면에 정지하고 있을 때의 상대 변위 z21ofl, z21ofr, z21orl, z21orr과, 차체(8)와 차륜(7)의 상하 방향의 상대 변위 z21fl, z21fr, z21rl, z21rr과, 차체(8)와 차륜(7)의 상하 방향의 상대 변위의 시간 미분인 dz21fl/dt, dz21fr/dt, dz21rl/dt, dz21rr/dt를 입력으로 하여, 차량(10)이 수평면에 정지하고 있을 때의 상대 변위 z21ofl, z21ofr, z21orl, z21orr과, 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동의 변화분 Vzbdfl, Vzbdfr, Vzbdrl, Vzbdrr을 출력하는 맵이어도 되고, 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동의 변화분 Vzbdfl, Vzbdfr, Vzbdrl, Vzbdrr의 추정 방법을 한정하지 않는다.

다음에, 접지 하중 변동 기인의 차륜속 변동 Vzc의 구체예를 설명한다.

도 8은 접지 하중 변동에 의해 발생하는 차륜속 변동을 도시하는 도면이며, 차륜(7)에 작용하는 접지 하중의 변동 Fzd의 증가에 수반하여, 타이어 유효 회전 반경 R이 감소되고, 그것에 의해 차륜속 변동 Vzc가 증가되는 모습을 모식적으로 도시한 것이다.

도 9는 접지 하중 Fz와 타이어 유효 회전 반경 R의 관계를 도시하는 특성 선도이다.

이 접지 하중 변동 기인의 차륜속 변동 Vzc는, 도 9에 도시한 특성 선도의 선형 근사 구배를 η, 타이어 유효 회전 반경의 변화량을 Rd, 타이어 상하 스프링 상수를 kt, 차륜속을 Vwx, 스프링 아래 상하 변위를 z1, 노면 상하 변위를 z0으로 하여, 이하의 (13)식으로 표시된다.

여기서 (13)식의 선형 근사 구배 η를 사용한 타이어 유효 회전 반경의 변화량 Rd의 도출 방법은 일례이며, 도 9에 도시한 특성 선도나 특성 선도의 근사식을 사용해도 되고, 타이어 유효 회전 반경의 변동량의 도출 방법을 한정하지 않는다.

이상의 (8)식 내지 (13)식으로 표시되는 차륜속 변동과, 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동의 변화분을 사용하여, 상하 운동 기인의 차륜속 변동 Vzfl, Vzfr, Vzrl, Vzrr은, 이하의 (14)식으로 표시된다.

여기서 차륜속 Vwxfl, Vwxfr, Vwxrl, Vwrr은 시시각각 변화되기 때문에, 바운스 운동 추정부(53)가 후술의 시불변의 상수로 구성된 선형 옵저버인 경우, 차륜속의 변동을 고려할 필요가 있다.

(14)식의 접지 하중 변동 기인의 차륜속 변동 Vzcfl, Vzcfr, Vzcrl, Vzcrr을, 정상 차륜속 Vws에 의한 접지 하중 변동 기인의 차륜속 변동의 항과, 접지 하중 변동 기인의 차륜속 변동의 변화분 Vzcdfl, Vzcdfr, Vzcdrl, Vzcdrr에 의한 항으로 분리한 것을, 이하의 (15)식으로 나타낸다.

즉, 보정값 추정부(54)에서는, 상대 변위 z21이나 상대 속도 dz21/dt 등의 바운스 운동 상태량 추정값을 입력으로 하여, (12)식과 (15)식에 기초하여, 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동의 변화분 Vzbdfl, Vzbdfr, Vzbdrl, Vzbdrr과, (15)식에 나타내는 접지 하중 변동 기인의 차륜속 변동의 변화분 Vzcdfl, Vzcdfr, Vzcdrl, Vzcdrr을 추정하고, 보정값 추정값 u로서 출력한다.

상술한 (2)식에 나타내는 상태 방정식의 각 요소 중, 상태 벡터 x와 출력 벡터 y, 입력 벡터 u는, 이하의 (16)식으로 표시된다.

또한, 입력 벡터 u를 구성하는 것은, 전술한 보정값 추정부(54)의 출력인 서스펜션 변위 기인의 차륜속 변동의 변화분 Vzbdfl, Vzbdfr, Vzbdrl, Vzbdrr과, (14)식에 나타내는 접지 하중 변동 기인의 차륜속 변동의 변화분 Vzcdfl, Vzcdfr, Vzcdrl, Vzcdrr로 구성된다.

이 (16)식에 의하면, 상태 벡터 x는, 도 2의 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 있어서의 바운스 운동 상태량 추정값이며, 출력 벡터 y의 각 항의 내차륜속 V에 관한 항이 도 2의 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 있어서의 차륜속 변동 추정값 y(V)이고, 출력 벡터 y의 각 항의 내각도 θ에 관한 항이 도 2의 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 있어서의 회전 운동 상태량 추정값 y(θ)이며, 입력 벡터 u가 도 2의 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 있어서의 보정값 추정값 u를 각각 나타내고 있다.

이에 의해, 상태 행렬 A나 입력 행렬 B 등을 시불변의 상수로 한 선형 옵저버에 의해, 낮은 계산 부하로, 상대 변위 z21이나 상대 속도 dz21/dt 등의 바운스 운동 상태량인 상태 벡터 x를 추정 가능해진다. 또한, 상태 행렬 A나 입력 행렬 B 등의 상세는 생략한다.

이상이 본 발명에 있어서의 차량의 상하 운동 상태량의 추정 방법의 일례이며, 이와 같은 구성의 차량 운동 상태 추정 장치(50)를 사용함으로써, 비선형의 서스펜션 특성을 갖는 차량이라도, 차륜속 센서 등의 일반적으로 차량 탑재되어 있는 센서와 차량 다이내믹스 모델을 사용하여 상하 운동 상태량의 추정이 가능하다.

다음에, 도 10을 사용하여, 차량 운동 상태 추정 장치(50)의 처리 결과의 일례를 설명한다.

도 10은 상대 변위 z21과 전후 변위 Xzb의 관계가 비선형인 차량의 상대 속도, 스프링 위 상하 속도의 시간 변화의 일례를 도시하는 도면이다.

도 10에 도시한 실선은 차고 센서나 상하 가속도 센서 등의 전용 센서를 사용하여 검출, 추정한 참값, 일점쇄선은 서스펜션의 비선형성을 고려하지 않은 종래 방법에 의한 추정값, 파선은 서스펜션의 비선형성을 고려한 본 발명의 차량 운동 상태 추정 장치(50)의 추정값이다.

도 10에 도시한 비선형성을 고려하지 않은 종래 방법에 의한 추정값은, 상대 속도는 주로 참값과의 위상차, 스프링 위 상하 속도는 참값과의 진폭 오차나 위상차가 크다.

그것에 반해, 비선형성을 고려한 본 발명의 추정값은, 상대 속도와 스프링 위 상하 속도 모두 참값과 대략 동등하여, 종래 방법보다 고정밀도의 추정을 할 수 있다.

또한, 도 10에 도시한 처리 결과는, 차량 운동 상태 추정 장치(50)에 입력되는 주행 상태 정보의 갱신 주기가 20ms인 값을 사용하여 처리한 결과이며, 전술보다 짧은 갱신 주기의 주행 상태 정보가 취득 가능하면, 주행 상태 정보의 갱신 주기가 짧을수록 높은 주파수 대역의 상하 운동 상태량을 고정밀도로 추정하는 것이 가능하다.

실시예 2

실시예 2에서는, 실시예 1과 상이한 점에 대하여 주로 설명하고, 실시예 1과 마찬가지의 부분에 대한 설명은 생략한다.

또한, 실시예 2와 실시예 1의 주된 차이는, 실시예 1의 회전 운동 추정부(51)와, 바운스 운동 추정부(53)를, 상하 운동 추정부(55)로 집약한 차량 운동 상태 추정 장치(50)를 구성한 것이며, 도 11을 사용하여 주로 상하 운동 추정부(55)의 처리 개요를 설명한다.

도 11은 전술한 차륜속 센서(1)나 가속도 센서(2) 등에서 검출 혹은 추정한 주행 상태 정보에 기초하여 상대 속도나 피치각 등의 상하 운동 상태량을 추정, 출력하는 차량 운동 상태 추정 장치(50)의 개념도이다.

차량 운동 상태 추정 장치(50)는, 차륜속 변동 추정부(52)와, 보정값 추정부(54)와, 상하 운동 추정부(55)를 구비한다.

차륜속 변동 추정부(52)는, 주행 상태 정보와 후술하는 상하 운동 상태량 추정값 (y(θ), x)를 입력으로 하여, 노면 상하 변위나 차량의 상하 운동에 의해 발생하는 상하 운동 기인의 차륜속 변동을 추정하고, 차륜속 변동 추정값 y(V)를 출력한다.

보정값 추정부(54)는, 주행 상태 정보와 후술하는 상하 운동 상태량 추정값 (y(θ), x)를 입력으로 하여, 보정값 u를 추정하고, 출력한다.

상하 운동 추정부(55)는, 주행 상태 정보와 상하 운동 기인의 차륜속 변동 y(V)와 보정값 u를 입력으로 하여, 상대 속도나 피치각 등의 상하 운동 상태량 (y(θ), x)를 추정하고, 출력한다.

이 상하 운동 추정부(55)는, 실시예 1의 차량 운동 상태 추정 장치(50)를 구성하는 바운스 운동 추정부(53)와 동일한 옵저버이며, 상하 운동 상태량을 추정함에 있어서, 이하의 (17)식으로 표시되는 차체(8)의 x축 둘레의 롤 모멘트와, y축 둘레의 피치 모멘트에 관한 운동 방정식을 고려할 필요가 있다.

여기서, Ix는 롤 관성 모멘트, Iy는 피치 관성 모멘트이다.

또한 상태 방정식의 각 요소 중, 상태 벡터 x와 출력 벡터 y, 입력 벡터 u는, 실시예 1의 (16)식으로부터, 이하의 (18)식으로 변경된다.

이상과 같은 구성의 상하 운동 추정부(55)를 사용함으로써, 차량 운동 상태 추정 장치(50)의 계산 부하를 낮출 수 있어, 보다 저렴한 계산기로 차량의 운동 상태의 추정을 실현할 수 있다.

실시예 3

실시예 3에서는, 실시예 1이나 실시예 2와 상이한 점에 대하여 주로 설명하고, 실시예 1이나 실시예 2와 마찬가지의 부분에 대한 설명은 생략한다.

또한, 실시예 3과 실시예 1이나 실시예 2의 주된 차이는, 서스펜션 제어 유닛(81)과 제어 서스펜션 장치(82)를 추가한 차량(10)을 구성한 것이며, 도 12 내지 도 14를 사용하여 주로 실시예 3에 있어서의 서스펜션 제어 유닛(81)의 처리 개요를 설명한다.

도 12는 실시예 3에 있어서의 차량 운동 상태 추정 장치(50)를 탑재한 차량(10)의 구성도를 도시한 것이다.

도 12는 도 1에 대하여 서스펜션 제어 유닛(81)과 제어 서스펜션 장치(82)를 추가한 구성으로 되어 있다.

제어 서스펜션 장치(82)는, 감쇠 특성을 조정 가능한 감쇠력 조정식의 쇼크 업소버, 혹은 차체와 차륜 사이의 상하 방향의 힘을 조정 가능한 액티브 서스펜션이다.

서스펜션 제어 유닛(81)은, 가속도 센서(2)나 자이로 센서(3) 등의 검출값과, 차량 운동 상태 추정 장치(50)에서 추정한 스프링 위 상하 속도 등의 추정값에 기초하여, 제어 서스펜션 장치(82)의 감쇠 특성 혹은 상하 방향의 힘을 제어하는 제어 명령값을 생성한다.

여기서 제어 서스펜션 장치(82)에 차량 운동 상태 추정 장치(50)를 적용하는 경우, 서스펜션 감쇠 계수 csfl, csfr, csrl, csrr이 가변으로 되기 때문에, 바운스 운동 추정부(53)가 시불변의 상수로 구성된 선형 옵저버인 경우, 감쇠력의 변화를 고려할 필요가 있다.

실시예 1의 (4)식의 서스펜션 감쇠 계수에 의한 감쇠력의 항을, 정상 감쇠 계수 csf, csr에 의한 감쇠력의 항과, 그 차분에 의해 발생하는 감쇠력 변화분 Fcdfl, Fcdfr, Fcdrl, Fcdrr의 항으로 분리한 것을, 이하의 (19)식으로 나타낸다.

이 (19)식에 나타내는 감쇠력 변화분 Fcdfl, Fcdfr, Fcdrl, Fcdrr을, 보정값 추정부(54)에 있어서 주행 상태 정보와 바운스 운동 상태량 추정값을 입력으로 하여 추정, 출력하고, 감쇠력 변화분 Fcdfl, Fcdfr, Fcdrl, Fcdrr을 포함하는 입력 벡터 u를 구성한 바운스 운동 추정부(53)에 입력함으로써, 감쇠력의 변화를 고려할 수 있다.

다음에, 서스펜션 제어 유닛(81)에 의한 제어의 일례로서, 도 13을 사용하여 승차감 제어의 처리 개요를 설명한다.

도 13은 실시예 2에 있어서의 제어 서스펜션 장치(82)의 일 기능인 승차감 제어를 행하는 서스펜션 제어 유닛(81)의 개념도이다.

서스펜션 제어 유닛(81)에는, 가속도 센서(2)나 자이로 센서(3) 등에서 검출 혹은 추정한 주행 상태 정보와, 차량 운동 상태 추정 장치(50)에서 추정한 상하 운동 상태량 추정값이 입력된다.

서스펜션 제어 유닛(81)은, 목표 감쇠력 산출부(81a)와, 감쇠력 맵(81b)을 구비한다.

목표 감쇠력 산출부(81a)는, 주행 상태 정보와, 상하 운동 상태량 추정값에 기초하여, 제어 서스펜션 장치(82)의 목표 감쇠력을 산출한다.

감쇠력 맵(81b)은, 미리 기억된 제어 서스펜션 장치(82)의 특성의 맵 정보이며, 목표 감쇠력 산출부(81a)에서 산출한 목표 감쇠력과, 차량 운동 상태량 검출값을 입력으로 하여, 제어 서스펜션 장치(82)를 제어하는 제어 명령값을 도출하고, 출력한다.

다음에, 도 14를 사용하여, 서스펜션 제어 유닛(81)의 처리 결과의 일례를 설명한다.

도 14는 상대 변위 z21과 전후 변위 Xzb의 관계가 비선형인 차량에 대하여, 실시예 2의 서스펜션 제어 유닛(81)을 적용한 결과의 일례이다.

도 14에 도시한 실선은 차고 센서나 상하 가속도 센서 등의 전용 센서를 사용하여 검출, 추정한 상하 운동 상태량에 기초하여 제어 서스펜션 장치(82)를 제어한 결과, 본 발명의 차량 운동 상태 추정 장치(50)에서 추정한 상하 운동 상태량에 기초하여 제어 서스펜션 장치(82)를 제어한 결과이다.

도 14에 도시한 본 발명의 전용 센서리스 제어의 플로어 상하 변위, 롤각, 피치각은, 전용 센서를 구비한 제어와 대략 동등하여, 전용 센서를 구비한 제어와 동등한 승차감을 실현할 수 있다.

이상의 구성에 의해, 서스펜션이 비선형 특성을 갖는 차량이어도, 상대 속도나 스프링 위 상하 속도 등의 바운스 운동 상태량을 추정, 추정값에 기초하여 서스펜션을 제어하는 명령 전류를 생성할 수 있기 때문에, 종래의 비선형 특성을 고려하고 있지 않은 방법보다 고성능의 서스펜션 제어를 실현할 수 있다.

또한, 도 14에 도시한 처리 결과는, 차량 운동 상태 추정 장치(50)와, 서스펜션 제어 유닛(81)에 입력되는 주행 상태 정보의 갱신 주기가 20㎳인 값을 사용하여 처리한 결과이며, 전술보다 짧은 갱신 주기의 주행 상태 정보가 취득 가능하면, 주행 상태 정보의 갱신 주기가 짧을수록 높은 주파수 대역의 상하 운동 상태량을 고정밀도로 추정할 수 있어, 보다 고성능의 서스펜션 제어를 실현하는 것이 가능하다.

1 : 차륜속 센서
2 : 가속도 센서
3 : 자이로 센서
4 : 조타각 센서
5 : 제구동 제어 유닛
6 : 조타 제어 유닛
7 : 차륜
8 : 차체
9 : 스프링 위 무게 중심
10 : 차량
50 : 차량 운동 상태 추정 장치
51 : 회전 운동 추정부
52 : 차륜속 변동 추정부
53 : 바운스 운동 추정부
54 : 보정값 추정부
55 : 상하 운동 추정부
56 : 출력부
81 : 서스펜션 제어 유닛
81a : 목표 감쇠력 산출부
81b : 감쇠력 맵
82 : 제어 서스펜션 장치

Claims

차륜과 차체가 서스펜션을 통해 결합된 차량에 있어서의 차량 운동 상태 추정 장치이며,
차량의 주행 상태 정보에 기초하여 차량의 바운스 운동의 상태량을 추정하여 출력하는 바운스 운동 추정부와, 상기 바운스 운동 추정부의 출력에 기초하여, 상기 바운스 운동 추정부의 출력을 보정하는 보정값을 산출하는 보정값 추정부를 갖고, 상기 보정값 추정부는 서스펜션의 비선형 특성을 고려하여 상기 보정값을 산출하는 차량 운동 상태 추정 장치.
차륜과 차체가 서스펜션을 통해 결합된 차량에 있어서의 차량 운동 상태 추정 장치이며,
차량의 주행 상태 정보에 기초하여 차량의 상하 운동의 상태량을 추정하여 출력하는 상하 운동 추정부와, 상기 상하 운동 추정부의 출력에 기초하여, 상기 상하 운동 추정부의 출력을 보정하는 보정값을 산출하는 보정값 추정부를 갖고, 상기 보정값 추정부는 서스펜션의 비선형 특성을 고려하여 상기 보정값을 산출하는 차량 운동 상태 추정 장치.
제1항에 있어서,
상기 보정값을 상기 바운스 운동 추정부에 입력함으로써 상기 바운스 운동 추정부의 출력을 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 장치.
제2항에 있어서,
상기 보정값을 상기 상하 운동 추정부에 입력함으로써 상기 상하 운동 추정부의 출력을 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 보정값 추정부는, 상기 바운스 운동의 상태량을 입력으로 하여, 상기 서스펜션의 비선형 특성인 차체와 차륜의 상하 방향의 상대 변위와 차륜의 전후 변위의 관계에 기초하는 보정값을 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 장치.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 보정값 추정부는, 상기 상하 운동의 상태량을 입력으로 하여, 상기 서스펜션의 비선형 특성인 차체와 차륜의 상하 방향의 상대 변위와 차륜의 전후 변위의 관계에 기초하는 보정값을 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 바운스 운동 추정부는, 상기 서스펜션의 비선형 특성인 차체와 차륜의 상하 방향의 상대 변위와 차륜의 전후 변위의 관계를 선형 특성으로 가정하고, 상기 보정값 추정부는, 상기 바운스 운동의 상태량을 입력으로 하여, 상기 서스펜션의 비선형 특성과, 상기 바운스 운동 추정부에서 가정한 선형 특성의 차에 기초하는 보정값을 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 장치.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 상하 운동 추정부는, 상기 서스펜션의 비선형 특성인 차체와 차륜의 상하 방향의 상대 변위와 차륜의 전후 변위의 관계를 선형 특성으로 가정하고, 상기 보정값 추정부는, 상기 상하 운동의 상태량을 입력으로 하여, 상기 서스펜션의 비선형 특성과, 상기 상하 운동 추정부에서 가정한 선형 특성의 차에 기초하는 보정값을 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주행 상태 정보는, 차륜의 회전 속도와, 차체의 전후 방향 및 횡방향의 가속도와, 요 레이트와, 조타각인 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량 운동 상태 추정 장치는, 차량 주변의 환경 정보를 검출하는 외계 인식 센서를 구비하고, 상기 환경 정보에 기초하여, 차량이 수평면에 정지하고 있을 때의 상대 변위를 추정하는 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 장치.
차륜과 차체가 서스펜션을 통해 결합되며, 제구동을 제어하는 제구동 제어 유닛, 차륜의 조타각을 제어하는 조타 제어 유닛, 그리고 상기 제구동 제어 유닛 및 상기 조타 제어 유닛에 출력을 부여하는 차량 운동 상태 추정 장치를 탑재한 차량이며,
상기 차량 운동 상태 추정 장치는, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 차량 운동 상태 추정 장치인 것을 특징으로 하는 차량.
센서로서, 차륜속 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 조타각 센서를 구비한 제11항에 기재된 차량이며,
상기 차량의 주행 상태 정보는, 상기 센서의 출력인 것을 특징으로 하는 차량.
서스펜션을 제어하는 서스펜션 제어 장치를 구비한 제11항에 기재된 차량이며,
상기 차량 운동 상태 추정 장치에서 추정된 상태량에 기초하여, 서스펜션에서 발생하는 힘을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량.
차륜과 차체가 서스펜션을 통해 결합된 차량에 있어서의 차량 운동 상태 추정 방법이며,
차량의 주행 상태 정보에 기초하여 차량의 상하 운동의 상태량을 추정하고, 상기 차량의 상하 운동의 상태량에 기초하여, 그 보정값을 산출함과 함께, 상기 보정값은 상기 서스펜션의 비선형 특성을 고려한 보정값인 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 방법.
제14항에 있어서,
상기 차량의 상하 운동의 상태량은, 상기 차량의 주행 상태 정보에 기초하여 구한 차량의 바운스 운동의 상태량을 사용하여 구해져 있고, 상기 차량의 바운스 운동의 상태량에 기초하여, 상기 차량의 바운스 운동의 상태량의 보정값을 산출함과 함께, 상기 보정값은 상기 서스펜션의 비선형 특성을 고려한 보정값인 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 방법.
차륜과 차체가 서스펜션을 통해 결합된 차량에 있어서의 차량 운동 상태 추정 방법이며,
차량의 주행 상태 정보로부터 차량의 회전 운동 상태량을 구하고, 상기 주행 상태 정보와 상기 회전 운동 상태량으로부터 차륜속 변동량을 구하고, 상기 회전 운동 상태량과 상기 차륜속 변동량으로부터 차량의 바운스 운동량을 구하고, 상기 바운스 운동량과 상기 회전 운동 상태량을 차량의 상하 운동 상태량으로 함과 함께,
상기 주행 상태 정보와, 상기 바운스 운동량 또는 상기 상하 운동 상태량으로부터, 상기 바운스 운동량 또는 상기 상하 운동 상태량의 보정값을 구하고, 상기 보정값은 상기 서스펜션의 비선형 특성을 고려한 보정값인 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주행 상태 정보는, 차륜의 회전 속도와, 차체의 전후 방향 및 횡방향의 가속도와, 요 레이트와, 조타각인 것을 특징으로 하는 차량 운동 상태 추정 방법.