(57)【要約】【課題】車輪が空転状態にあるか否かの判定及びその判定結果に基づく演算要領の選択を要することなく、車輌の車体速度を正確に推定する。【解決手段】各車輪の制駆動トルクＴiが求められ、各車輪の車輪速度ωiが検出され、各車輪の制駆動トルクＴiに基づいて車輌モデル（５２）により各車輪の推定車輪速度ωhi及び各車輪の推定前後加速度Ｇxwhi、即ち各車輪の位置に於ける車体の推定前後加速度が演算され、推定前後加速度Ｇxwhiの平均値の積分値が推定車体速度の変化量として演算され、推定車体速度Ｖhの前回値と推定車体速度の変化量との和が推定車体速度Ｖhとして演算され、各車輪の車輪速度と推定車輪速度との偏差ωi−ωhiに基づくフィードバックが行われる。【選択図】        図２
2007106338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各車輪の制駆動トルクを求める手段と、各車輪の車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、各車輪の制駆動トルクを入力とし各車輪の推定車輪速度を出力として予め設定された車輌モデルにより各車輪の制駆動トルクに基づいて各車輪の推定車輪速度を演算する推定車輪速度演算手段と、各車輪の制駆動トルクに基づいて各車輪の第一の推定前後加速度を演算し、前記各車輪の推定車輪速度及び前記車輪速度検出手段により検出された各車輪の車輪速度に基づいて各車輪の第二の推定前後加速度を演算し、前記各車輪の第一の推定前後加速度及び前記各車輪の第二の推定前後加速度に基づいて各車輪の推定前後加速度を演算する推定前後加速度演算手段と、前記各車輪の推定前後加速度に基づいて推定車体速度を演算する手段とを有することを特徴とする車輌の車体速度推定装置。
【請求項２】
前記推定車体速度を演算する手段は前記各車輪の第一の推定前後加速度及び前記各車輪の第二の推定前後加速度の和を前記各車輪の推定前後加速度として演算し、前記各車輪の推定前後加速度の平均値を車輌の推定前後加速度として演算し、前記車輌の推定前後加速度に基づいて推定車体速度を演算することを特徴とする請求項１に記載の車輌の車体速度推定装置。
【請求項３】
各車輪の制駆動トルクを求める手段と、車輌の前後加速度を検出する前後加速度検出手段と、各車輪の制駆動トルクを入力とし車輌の推定前後加速度を出力として予め設定された車輌モデルにより各車輪の制駆動トルクに基づいて車輌の推定前後加速度を演算する推定前後加速度演算手段と、前記車輌の推定前後加速度に基づいて推定車体速度を演算する手段とを有し、前記推定前後加速度演算手段は各車輪の制駆動トルクに基づいて車輌の第一の推定前後加速度を演算し、前記車輌の推定前後加速度及び前記前後加速度検出手段により検出された車輌の前後加速度に基づいて車輌の第二の推定前後加速度を演算し、前記車輌の第一の推定前後加速度及び前記車輌の第二の推定前後加速度に基づいて前記車輌の推定前後加速度を演算することを特徴とする車輌の車体速度推定装置。
【請求項４】
車輌は四輪の各々に相互に独立に制駆動トルクを付与する制駆動トルク付与手段を備えた四輪駆動車であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の車輌の車体速度推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌の車体速度推定装置に係り、更に詳細には各車輪の制駆動トルクに基づいて車体速度を推定する車体速度推定装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の四輪駆動車の車体速度推定装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、四輪の何れかが空転状態にあるか否かに応じて車体速度の演算方法を変更する車体速度推定装置が従来より知られている。
【特許文献１】特開平１１−１８９１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の如き従来の四輪駆動車の車体速度推定装置に於いては、四輪の何れかが空転状態（スリップ状態）にあるか否かに応じて車体速度の演算方法が変更されるので、四輪の何れかが空転状態にあるか否かが考慮されない場合に比して車体速度を正確に推定することができるが、何れかの車輪が空転状態にあるか否かによって車体速度の演算要領が異なるため、演算制御が複雑になるという問題がある。また正確な車体速度が求められなければ車輪が空転状態にあるか否かを正確に判定することができないため、車体速度を正確に演算することができないという問題がある。
【０００４】
本発明は、何れかの車輪が空転状態にあるか否かに応じて車体速度の演算方法が変更されるよう構成された従来の四輪駆動車の車体速度推定方法に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、各車輪の制駆動トルクに基づいて車輌モデルにより各車輪の推定前後加速度を演算し、各車輪の推定前後加速度に基づいて車体速度を推定することにより、或いは各車輪の制駆動トルクに基づいて車輌モデルにより車輌の推定前後加速度を演算し、車輌の推定前後加速度に基づいて車体速度を推定することにより、車輪が空転状態にあるか否かの判定及びその判定結果に基づく演算要領の選択を要することなく、車輌の車体速度を正確に推定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の主要な課題は、本発明によれば、各車輪の制駆動トルクを求める手段と、各車輪の車輪速度を検出する車輪速度検出手段と、各車輪の制駆動トルクを入力とし各車輪の推定車輪速度を出力として予め設定された車輌モデルにより各車輪の制駆動トルクに基づいて各車輪の推定車輪速度を演算する推定車輪速度演算手段と、各車輪の制駆動トルクに基づいて各車輪の第一の推定前後加速度を演算し、前記各車輪の推定車輪速度及び前記車輪速度検出手段により検出された各車輪の車輪速度に基づいて各車輪の第二の推定前後加速度を演算し、前記各車輪の第一の推定前後加速度及び前記各車輪の第二の推定前後加速度に基づいて各車輪の推定前後加速度を演算する推定前後加速度演算手段と、前記各車輪の推定前後加速度に基づいて推定車体速度を演算する手段とを有することを特徴とする車輌の車体速度推定装置（請求項１の構成）、又は各車輪の制駆動トルクを求める手段と、車輌の前後加速度を検出する前後加速度検出手段と、各車輪の制駆動トルクを入力とし車輌の推定前後加速度を出力として予め設定された車輌モデルにより各車輪の制駆動トルクに基づいて車輌の推定前後加速度を演算する推定前後加速度演算手段と、前記車輌の推定前後加速度に基づいて推定車体速度を演算する手段とを有し、前記推定前後加速度演算手段は各車輪の制駆動トルクに基づいて車輌の第一の推定前後加速度を演算し、前記車輌の推定前後加速度及び前記前後加速度検出手段により検出された車輌の前後加速度に基づいて車輌の第二の推定前後加速度を演算し、前記車輌の第一の推定前後加速度及び前記車輌の第二の推定前後加速度に基づいて前記車輌の推定前後加速度を演算することを特徴とする車輌の車体速度推定装置（請求項３の構成）によって達成される。
【０００６】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記推定車体速度を演算する手段は前記各車輪の第一の推定前後加速度及び前記各車輪の第二の推定前後加速度の和を前記各車輪の推定前後加速度として演算し、前記各車輪の推定前後加速度の平均値を車輌の推定前後加速度として演算し、前記車輌の推定前後加速度に基づいて推定車体速度を演算するよう構成される（請求項２の構成）。
【０００７】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至３の構成に於いて、車輌は四輪の各々に相互に独立に制駆動トルクを付与する制駆動トルク付与手段を備えた四輪駆動車であるよう構成される（請求項４の構成）。
【発明の効果】
【０００８】
上記請求項１の構成によれば、各車輪の制駆動トルクを入力とし各車輪の推定車輪速度を出力として予め設定された車輌モデルにより各車輪の制駆動トルクに基づいて各車輪の推定車輪速度が演算され、各車輪の制駆動トルクに基づいて各車輪の第一の推定前後加速度が演算され、各車輪の推定車輪速度及び車輪速度検出手段により検出された各車輪の車輪速度に基づいて各車輪の第二の推定前後加速度が演算され、各車輪の第一の推定前後加速度及び各車輪の第二の推定前後加速度に基づいて各車輪の推定前後加速度が演算され、各車輪の推定前後加速度に基づいて推定車体速度が演算されるので、後に詳細に説明する如く車輪が空転状態にあるか否かの判定及びその判定結果に基づく演算要領の選択を要することなく、車輌の車体速度を正確に推定することができる。
【０００９】
また上記請求項２の構成によれば、各車輪の第一の推定前後加速度及び各車輪の第二の推定前後加速度の和が各車輪の推定前後加速度として演算され、各車輪の推定前後加速度の平均値が車輌の推定前後加速度として演算され、車輌の推定前後加速度に基づいて推定車体速度が演算されるので、後に詳細に説明する如く車輌の推定前後加速度を正確に演算し、これにより推定車体速度を正確に演算することができる。
【００１０】
また上記請求項３の構成によれば、各車輪の制駆動トルクを入力とし車輌の推定前後加速度を出力として予め設定された車輌モデルにより各車輪の制駆動トルクに基づいて車輌の推定前後加速度が演算され、車輌の推定前後加速度に基づいて推定車体速度が演算されるが、各車輪の制駆動トルクに基づいて車輌の第一の推定前後加速度が演算され、車輌の推定前後加速度及び前後加速度検出手段により検出された車輌の前後加速度に基づいて車輌の第二の推定前後加速度が演算され、車輌の第一の推定前後加速度及び車輌の第二の推定前後加速度に基づいて車輌の推定前後加速度が演算されるので、後に詳細に説明する如く車輪が空転状態にあるか否かの判定及びその判定結果に基づく演算要領の選択を要することなく、車輌の車体速度を正確に推定することができる。
【００１１】
また上記請求項４の構成によれば、車輌は四輪の各々に相互に独立に制駆動トルクを付与する制駆動トルク付与手段を備えた四輪駆動車であるので、四輪駆動車の車体速度を正確に推定することができる。
【００１２】
〔課題解決手段の好ましい態様〕
一般に、車輪の慣性質量をＪとし、車輪の車輪速度をωとし、車輪の制駆動トルクをＴとし、路面の摩擦係数をμとし、車輪の接地荷重をＷとし、車輪の回転半径をＲとし、ωドットを車輪速度ωの微分値とすると、車輪の回転系の運動方程式は下記の式１により表わされる。
【数１】
2007106338.tif 000003
【００１３】
μドット、即ち路面の摩擦係数μの微分値は０であると仮定し、車輪の車輪速度ω及び路面の摩擦係数μを状態変数として状態方程式を立てると以下の式２の通りになる。
【数２】
2007106338.tif 000004
【００１４】
路面の摩擦係数μを車輪の前後加速度Ｇxに置き換え、車輪の推定車輪速度ωh及び車輪の推定前後加速度Ｇxwhの行列を下記の式３の通りＸhとし、システム行列及び制御ベクトルをそれぞれ下記の式４及び５の通りＡ及びＢとすると、上記式２は下記の式６の通りになる。
【数３】
2007106338.tif 000005
【００１５】
ここで車輪の車輪速度ωと車輪の推定車輪速度ωhとの偏差に基づくフィードバック系を構成すると、Ｇをフィードバックゲインとし、Ｃ＝［１ ０］として、上記式６は下記の式７の通りになる。
【数４】
2007106338.tif 000006
【００１６】
ＸhとＸとの偏差を下記の式８の通りεとすると、偏差εの微分値εドットは下記の式９により表わされる。
【数５】
2007106338.tif 000007
【００１７】
時間の経過と共に偏差εの大きさが小さくなり最終的に０になるためには、偏差εの係数（Ａ−ＧＣ）の固有値が負であればよいので、係数（Ａ−ＧＣ）の固有値が負になるようフィードバックゲインＧを決定すればよい。従ってラプラス演算子をsとして下記の式１０及び１１の通りとし、Ｉを単位行列として下記の式１０をフィードバックゲインベクトルＧについて解けばよい。
【数６】
2007106338.tif 000008
【００１８】
上記式１０及び１１より、下記の式１２が成立し、よって下記の式１３が成立する。
【数７】
2007106338.tif 000009
【００１９】
上記式１３より、下記の式１４及び１５が成立し、λ1及びλ2（何れも負の値）を適合定数として例えば実験等により設定すればよい。
【数８】
2007106338.tif 000010
【００２０】
従って本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の識別記号をi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）とし、Ｘh、Ａ、Ｂをそれぞれ上記式３乃至５に対応する下記の式１６乃至１８とし、フィードバックゲインＧを下記の式１９の通りとし、前回値及び今回値のサフィックスをそれぞれn及びn-１として、上記式７に対応する下記の式２０に従ってＸhドット（n）が演算され、Ｘhドット（n）が積分されることにより、各車輪の推定車輪速度ωhi及び各車輪の推定前後加速度Ｇxwhiが演算されるよう構成される（好ましい態様１）。
【数９】
2007106338.tif 000011
【００２１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、推定車体速度を演算する手段は所定の時間毎に各車輪の推定前後加速度の平均値を車輌の推定前後加速度として演算し、車輌の推定前後加速度の積分値を推定車体速度の変化量として演算し、前回演算された推定車体速度と推定車体速度の変化量との和として推定車体速度を演算するよう構成される（好ましい態様２）。
【００２２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、推定車体速度を演算する手段は所定の時間毎に各車輪の推定前後加速度Ｇxwhi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、前回演算された推定車体速度をＶhn-1として、下記の式２１に従って推定車体速度Ｖhnを演算するよう構成される（好ましい態様３）。
Ｖhn＝Ｖhn-1+∫(Ｇxwhfl＋Ｇxwhfr＋Ｇxwhrl＋Ｇxwhrr)dt／４  ……（２１）
【００２３】
また一般に、前輪及び後輪の慣性質量をそれぞれＩf及びＩrとし、前輪及び後輪の制駆動トルクをそれぞれＴf及びＴrとし、前輪及び後輪の回転半径をそれぞれＲf及びＲrとし、車体の質量をＭとし、車体速度をＶとすると、前輪及び後輪の回転系を考慮した場合の車輌の前後方向の運動方程式は下記の式２２により表わされ、よって下記の式２３が成立する。
【数１０】
2007106338.tif 000012
【００２４】
式２３より制御ベクトルＢを下記の式２４の通りとし、車輌の前後加速度Ｇxhと車輌の推定前後加速度Ｇxhとの偏差に基づくフィードバック系を構成すると、Ｇをフィードバックゲインとして、上記式２３は下記の式２５の通りになる。
【数１１】
2007106338.tif 000013
【００２５】
上記式２５より、下記の式２６に従って推定車体速度Ｖhを演算することができることが解る。
【数１２】
2007106338.tif 000014
【００２６】
尚、車輌の推定前後加速度Ｇxhの即応性を高くするためには、フィードバックゲインＧ（＞０）を大きくすればよいが、その場合にはセンサのノイズ等の高次の誤差成分も大きくなるため、推定車体速度Ｖhに誤差が積み重なる虞れが高くなる。従って予め実験を行い、対地車体速度計の検出値に対し推定車体速度Ｖhが適正な値になるようフィードバックゲインＧが設定されることが好ましい。
【００２７】
従って本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３の構成に於いて、Ｂを上記式２４により表される制御ベクトルとし、Ｇを上述の如く設定されたフィードバックゲインとし、前回値及び今回値のサフィックスをそれぞれn及びn-１として、推定車体速度を演算する手段は上記式２６に対応する下記の式２７に従って推定車体速度Ｖhnを演算するよう構成される（好ましい態様４）。
【数１３】
2007106338.tif 000015
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００２９】
図１はインホイールモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による車輌の車体速度推定装置の実施例１を示す概略構成図である。
【００３０】
図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ操舵輪である左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ非操舵輪である左右の後輪を示している。左右の前輪１０FL及び１０FRにはそれぞれインホイールモータである電動機１２FL及び１２FRが組み込まれており、左右の前輪１０FL及び１０FRは電動機１２FL及び１２FRにより直接駆動される。電動機１２FL及び１２FRは制動時にはそれぞれ左右前輪の回生発電機としても機能し、左右の前輪１０FL及び１０FRに直接回生制動力を付与するようになっていてよい。
【００３１】
同様に、左右の後輪１０RL及び１０RRにはそれぞれインホイールモータである電動機１２RL及び１２RRが組み込まれており、左右の前輪１０RL及び１０RRは電動機１２RL及び１２RRにより直接駆動される。電動機１２RL及び１２RRも制動時にはそれぞれ左右後輪の発電機としても機能し、左右の後輪１０RL及び１０RRに直接回生制動力を付与するようになっていてよい。
【００３２】
電動機１２FL〜１２RRの駆動力はアクセル開度センサ１４により検出される図１には示されていないアクセルペダルの踏み込み量としてのアクセル開度φに基づき駆動力制御用電子制御装置１６により制御される。尚電動機１２FL〜１２RRの回生制動力も駆動力制御用電子制御装置１６により制御されてよい。
【００３３】
尚図１には詳細に示されていないが、駆動力制御用電子制御装置１６はマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えばＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。
【００３４】
左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRの摩擦制動力は摩擦制動装置１８の油圧回路２０により対応するホイールシリンダ２２FL、２２FR、２２RL、２２RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路２０はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧力は通常時には運転者によるブレーキペダル２４の踏み込み量及びブレーキペダル２４の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ２６の圧力に応じて制御され、また必要に応じてオイルポンプや種々の弁装置が制動力制御用電子制御装置２８によって制御されることにより、運転者によるブレーキペダル２４の踏み込み量に関係なく制御される。
【００３５】
尚図１には詳細に示されていないが、制動力制御用電子制御装置２８もマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えばＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。
【００３６】
駆動力制御用電子制御装置１６にはアクセル開度センサ１４よりのアクセル開度φを示す信号に加えて、車輪速度センサ３０iより各車輪の車輪速度ωi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号、ヨーレートセンサの如き他のセンサ３４より車輌のヨーレートγの如き車輌の種々の状態量が入力される。また制動力制御用電子制御装置２８には圧力センサ３６よりマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号、圧力センサ３８FL〜３８RRより対応する車輪の制動圧（ホイールシリンダ圧力）Ｐbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力される。駆動力制御用電子制御装置１６及び制動力制御用電子制御装置２８は必要に応じて相互に信号の授受を行う。
【００３７】
駆動力制御用電子制御装置１６は、運転者の加減速操作量であるアクセル開度φ及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき駆動トルクを正の値とし制動トルクを負の値として車輌の目標制駆動トルクＴvtを演算すると共に、目標制駆動トルクＴvtに基づいて所定の配分比に従って各車輪の目標制駆動トルクＴti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、各車輪の制駆動トルクＴi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）がそれぞれ対応する目標制駆動トルクＴtiになるよう電動機１２FL〜１２RRを制御し、或いは制動力制御用電子制御装置２８に対し指令信号を出力し、制動力制御用電子制御装置２８は油圧回路２０を制御する。
【００３８】
図２は実施例１に於けるシグナルフローを示しており、図２に於いて５０は実際の車輌を示し、５２は各車輪の前後加速度を推定するための車輌モデルを示している。図２に示されている如く、車輌５０の各車輪に制駆動トルクＴiが付与されることにより各車輪の車輪速度ωiが変化する。
【００３９】
車輌モデル５２の乗算器５４には目標制駆動トルクＴtiに等しい値として各車輪の制駆動トルクＴiが入力され、乗算器５４は上記式１８にて表される制御ベクトルＢと各車輪の制駆動トルクＴiとの積を加算器５６へ出力する。各車輪の車輪速度ωiは加算器５８のプラスの入力端子に入力され、加算器５８のマイナスの入力端子には乗算器６０より出力される各車輪の推定車輪速度ωhiが入力される。加算器５８の出力、即ち車輪速度の偏差ωi−ωhiは乗算器６２へ入力され、加算器５８は車輪速度の偏差ωi−ωhiと上記式１９にて表されるフィードバックゲインＧとの積を加算器５６へ出力する。尚上記式１４及び１５のλ１及びλ２（何れも負の値）が実験により適宜に設定されることにより、フィードバックゲインＧは上記式９に於ける偏差εの係数（Ａ−ＧＣ）の固有値が負になるよう設定されている。
【００４０】
加算器５６の出力は上記式１６にて表されるＸhの微分値、即ちＸhドットであり、積分器６４へ入力される。積分器６４の出力、即ち上記式１６にて表されるＸhは乗算器６０及び６６へ入力される。乗算器６０はＸhに行列［１ ０］を乗算することにより各車輪の推定車輪速度ωhiを出力し、乗算器６６はＸhに行列［０ １］を乗算することにより各車輪の推定前後加速度Ｇxwhi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を出力する。
【００４１】
また積分器６４の出力、即ち上記式１６にて表されるＸhは乗算器６８へ入力され、乗算器６８は上記式１７にて表されるシステム行列ＡとＸhとの積を加算器５６へ出力する。従って加算器５６は「制御ベクトルＢと各車輪の制駆動トルクＴiとの積」と、「車輪速度の偏差ωi−ωhiとフィードバックゲインＧとの積」と、「システム行列ＡとＸhとの積」との和をＸhの微分値として演算する。
【００４２】
従ってこの実施例１に於いては、フローチャートとしては図示されていないが、各車輪の制駆動トルクＴiに基づいて上記式２０に従ってＸhドット（n）が演算され、Ｘhドット（n）が積分されることにより、各車輪の推定車輪速度ωhi及び各車輪の推定前後加速度Ｇxwhiが演算され、推定車体速度Ｖhの前回値をＶhn-1として上記式２１に従って推定車体速度Ｖhnが演算される。尚推定車体速度の演算制御の開始時には推定車体速度の前回値Ｖhn-1は０に設定される。
【００４３】
かくして実施例１によれば、各車輪の制駆動トルクＴiに基づいて各車輪の推定前後加速度Ｇxwhi、即ち各車輪の位置に於ける車体の推定前後加速度が演算され、それらの和の積分値を推定車体速度の変化量として推定車体速度Ｖhが演算されるので、車輪が空転状態にあるか否かの判定及びその判定結果に基づく演算要領の選択を要することなく、車輌の車体速度を正確に推定することができる。
【００４４】
特に車輌モデルにより演算される各車輪の車輪速度と実際の車輌の各車輪の車輪速度との間にはモデル化誤差の如き誤差や路面の摩擦係数の不確かさの如き不確かさ存在するが、図示の実施例１によれば、各車輪の路面の摩擦係数という不確かさがオブザーバーにより推定され、推定された各車輪の路面の摩擦係数が各車輪の推定前後加速度に置き換えられ、それらの平均値が車体の推定前後加速度とされるので、この点からも車輌の車体速度を正確に推定することができる。
【００４５】
また図示の実施例１によれば、各車輪の車輪速度と推定車輪速度との偏差ωi−ωhiに基づくフィードバックが行われるので、モデル化誤差に起因する車体速度の推定誤差を確実に低減することができる。
【００４６】
また前後加速度センサにより検出される車輌の前後加速度に基づいて車輌の車体速度が推定される場合には、坂道走行時に於ける坂道勾配に応じた車輌の前後加速度の補正や前後加速度センサの零点ドリフトの補正が必要であり、また積分により検出誤差が蓄積されるという問題があるが、図示の実施例１によれば、坂道走行時に於ける坂道勾配に応じた車輌の前後加速度の補正や前後加速度センサの零点ドリフトの補正は不要であり、また検出誤差の蓄積の問題は生じない。
【実施例２】
【００４７】
図３はインホイールモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による車輌の車体速度推定装置の実施例２を示す概略構成図、図４は実施例２に於けるシグナルフローを示す図である。尚図３及び図４に於いて、それぞれ図１及び図２に示された部材と同一の部材にはこれらの図に於いて付された符号と同一の符号が付されている。
【００４８】
この実施例２に於いては、駆動力制御用電子制御装置１６にはアクセル開度センサ１４よりのアクセル開度φを示す信号に加えて、前後加速度センサ３２より車輌の前後加速度Ｇxを示す信号、ヨーレートセンサの如き他のセンサ３４より車輌のヨーレートγの如き車輌の種々の状態量が入力される。また駆動力制御用電子制御装置１６は、各車輪の制駆動トルクＴiに基づいて左右前輪の制駆動トルクＴfl及びＴfrの和として前輪の制駆動トルクＴfを演算すると共に、左右後輪の制駆動トルクＴrl及びＴrrの和として後輪の制駆動トルクＴrを演算する。
【００４９】
実施例２に於けるシグナルフローを示す図４に於いて、５０は実際の車輌を示し、７２は車輌の前後加速度を推定するための車輌モデルを示している。図４に示されている如く、車輌５０の前輪及び後輪にそれぞれ制駆動トルクＴf及びＴrが付与されることにより車輌の前後加速度Ｇxが変化する。
【００５０】
車輌モデル７２の乗算器７４には前輪の制駆動トルクＴf及び後輪の制駆動トルクＴrが入力され、乗算器７４は上記式２４にて表される制御ベクトルＢと前輪の制駆動トルクＴf及び後輪の制駆動トルクＴrとの積を加算器７６へ出力する。車輌の前後加速度Ｇxは加算器７８のプラスの入力端子に入力され、加算器７８のマイナスの入力端子には加算器７６より出力される車輌の推定前後加速度Ｇxhが入力される。加算器７８の出力、即ち車輌の前後加速度の偏差Ｇx−Ｇxhは積分器８０へ入力され、積分器８０は偏差Ｇx−Ｇxhの積分値を乗算器８２へ出力する。
【００５１】
乗算器８２は車輌の前後加速度の偏差Ｇx−Ｇxhの積分値とフィードバックゲインＧとの積を加算器７６へ出力する。加算器７６の出力は車輌の推定前後加速度Ｇxhであり、積分器７４へ入力される。積分器７４は車輌の推定前後加速度Ｇxhを積分することにより車輌の推定車体速度Ｖhを出力する。尚フィードバックゲインＧは実験により対地車体速度計の検出値に対し推定車体速度Ｖhが適正な値になるよう設定されている。
【００５２】
従ってこの実施例２に於いては、フローチャートとしては図示されていないが、前輪の制駆動トルクＴf、後輪の制駆動トルクＴr、車輌の前後加速度Ｇxの前回値Ｇxn-1、車輌の推定前後加速度Ｇxhの前回値Ｇxhn-1に基づいて上記式２７に従って推定車体速度Ｖhnが演算される。尚推定車体速度の演算制御の開始時には車輌の前後加速度Ｇxの前回値Ｇxn-1及び車輌の推定前後加速度Ｇxhの前回値Ｇxhn-1はそれぞれ０に設定される。
【００５３】
かくして実施例２によれば、前輪の制駆動トルクＴf及び後輪の制駆動トルクＴrに基づいて車輌の推定前後加速度Ｇxhが演算され、その積分値として推定車体速度Ｖhが演算されるので、上述の実施例１の場合と同様、車輪が空転状態にあるか否かの判定及びその判定結果に基づく演算要領の選択を要することなく、車輌の車体速度を正確に推定することができる。
【００５４】
また図示の実施例２によれば、車輌の前後加速度Ｇxと推定前後加速度Ｇxhとの偏差Ｇx−Ｇxhに基づくフィードバックが行われるので、モデル化誤差に起因する車体速度の推定誤差を確実に低減することができる。
【００５５】
尚実施例２に於いては、坂道走行時に於ける坂道勾配に応じた車輌の前後加速度の補正や前後加速度センサの零点ドリフトの補正が行われてよく、その場合には偏差Ｇx−Ｇxhに基づくフィードバックを一層正確に行うことができ、これにより車体速度の推定を更に一層正確に行うことができる。
【００５６】
以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００５７】
例えば上述の実施例１に於いては、各車輪の制駆動トルクＴiが駆動トルクであるか制動トルクであるかに関係なく車体速度が推定され、上述の実施例２に於いては、前輪の制駆動トルクＴf及び後輪の制駆動トルクＴrが駆動トルクであるか制動トルクであるかに関係なく車体速度が推定されるようになっているが、車輌の目標制駆動トルクＴvtが駆動トルクである場合にのみ又は制動トルクである場合にのみ車体速度が推定されるよう修正されてもよい。
【００５８】
また上述の実施例１及び２に於いては、車輌はインホイールモータ式の四輪駆動車であるが、本発明が適用される車輌はインホイールモータ式の四輪駆動車以外の四輪駆動車であってもよく、その場合駆動装置は電動機以外の駆動装置であってよく、更に本発明が適用される車輌は前輪駆動車や後輪駆動車であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ホイールインモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による車輌の車体速度推定装置の実施例１を示す概略構成図である。
【図２】実施例１に於けるシグナルフローを示す図である。
【図３】ホイールインモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による車輌の車体速度推定装置の実施例２を示す概略構成図である。
【図４】実施例２に於けるシグナルフローを示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１２FL〜１２RR  電動機
１４  アクセル開度センサ
１６  駆動力制御用電子制御装置
１８  摩擦制動装置
２４  ブレーキペダル
２８  制動力制御用電子制御装置
３０  車輪速度センサ
３２  前後加速度センサ
３４  他のセンサ
３６、３８FL〜３８RR  圧力センサ
【図１】
2007106338.tif 000016
【図２】
2007106338.tif 000017
【図３】
2007106338.tif 000018
【図４】
2007106338.tif 000019