JP2000052964A - 車輌の加減速度演算方法 - Google Patents
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Abstract
度Vが演算され(S20)、車輌速度Vの時間微分値と
して車輪速度に基づく第一の減速度Gxwが演算され(S
30)、前後加速度Gx が前後加速度に基づく第二の減
速度Gxgに設定される(S40)。そして各輪の制動ス
リップ率Sriが演算され(S50)、車輪がグリップ状
態にあるときにはカットオフ周波数fc が標準値fcnに
設定され、車輪がロック状態にあるときにはカットオフ
周波数fc が標準値fcnよりも小さいfclに低減補正さ
れ(S60〜80)、カットオフ周波数fc にてローパ
スフィルタ処理された後の第一の減速度Gxwlpが演算さ
れ(S90)、カットオフ周波数fc にてハイパスフィ
ルタ処理された後の第二の減速度Gxghpが演算され(S
100)、GxwlpとGxghpとの和として最終減速度Gxf
が演算される(S110)。
Description
方法に係る。
置の一つとして、例えば特開平9−295564号公報
に記載されている如く、目標減速度と車輪速度より演算
された実減速度とを比較し、その比較結果に応じて各輪
の制動力を増減制御する方法及び装置が従来より知られ
ている。
の制動力制御方法及び装置に於いては、車輌の実減速度
は車輪速度センサの検出値に基づく車速の変化率として
演算され、或いは前後加速度センサの検出値に基づき求
められるが、車輪速度センサの検出値には路面の段差や
継ぎ目等の影響による高周波の誤差成分が重畳し易く、
逆に前後加速度センサの検出値には路面の勾配、センサ
オフセット、センサの傾き等に起因する低周波の誤差成
分が重畳し易く、そのため車輌の減速度が車輪速度セン
サの検出値に基づく車速の変化率として演算され又は前
後加速度センサの検出値に基づき演算される場合には、
車輌の減速度を精度よく演算することができない。
の検出値に基づく車速の変化率として演算され又は前後
加速度センサの検出値に基づき演算される従来の車輌の
減速度演算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、誤差成分が除去
された車輪速度センサの検出値に基づく車速の変化率及
び誤差成分が除去された前後加速度センサの検出値の両
者を使用することにより、車輌の加減速度を高精度に演
算することである。
発明によれば、請求項1の構成、即ち車輪速度センサの
検出値に基づき車輌速度を演算し、該車輌速度の変化率
として第一の車輌加減速度を演算する工程と、前記第一
の車輌加減速度をローパスフィルタ処理する工程と、前
後加速度センサの検出値に基づき求められる第二の車輌
加減速度をハイパスフィルタ処理する工程と、前記フィ
ルタ処理後の第一及び第二の車輌加減速度に基づき最終
の車輌加減速度を演算する工程とを含む車輌の加減速度
演算方法によって達成される。
高周波の誤差成分が重畳し易く、前後加速度センサの検
出値には低周波の誤差成分が重畳し易いが、上記請求項
1の構成によれば、車輪速度センサの検出値に基づく車
輌速度の変化率として第一の車輌加減速度が演算され、
第一の車輌加減速度がローパスフィルタ処理されること
によって高周波の誤差成分が除去され、前後加速度セン
サの検出値に基づき求められる第二の車輌加減速度がハ
イパスフィルタ処理されることによって低周波の誤差成
分が除去され、かくして誤差成分が除去されたフィルタ
処理後の第一及び第二の車輌加減速度に基づき最終の車
輌加減速度が演算されるので、車輌の加減速度が高精度
に演算される。
効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、制
動による車輪のロック状態を検知する工程と、制動によ
る車輪のロック状態が検知されたときには少なくとも前
記ローパスフィルタ処理のカットオフ周波数を低下させ
る工程とを含むよう構成される(請求項2の構成)。
るときには非ロック時に比して車輪速度センサの検出値
に重畳するノイズ成分の周波数は低くなるが、請求項2
の構成によれば、制動による車輪のロック状態が検知さ
れたときには少なくともローパスフィルタ処理のカット
オフ周波数が低下されるので、車輪が制動によるロック
状態にあるときに於ける比較的低い高周波のノイズ成分
の悪影響を排除し、これにより車輪のロック時及び非ロ
ック時の何れの場合にも車輌加減速度を高精度に演算す
ることが可能になる。
い態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、ローパ
スフィルタ処理のカットオフ周波数及びハイパスフィル
タ処理のカットオフ周波数は実質的に同一の周波数であ
るよう構成される(好ましい態様1)。
ば、上記請求項1の構成に於いて、ローパスフィルタ処
理のカットオフ周波数及びハイパスフィルタ処理のカッ
トオフ周波数は互いに異なる周波数であり、車輪のロッ
ク状態が検知されたときには両者のカットオフ周波数が
同時に低下されるよう構成される(好ましい態様2)。
れば、上記請求項2の構成に於いて、制動による車輪の
ロック状態を検知する工程に於いては、何れかの車輪が
ロック状態にあるときに車輪のロック状態と判定するよ
う構成される(好ましい態様3)。
ば、上記請求項2の構成に於いて、車輌はアンチロック
ブレーキ制御装置を有し、アンチロックブレーキ制御装
置により何れかの車輪についてアンチロックブレーキ制
御が行われているときに車輪のロック状態と判定するよ
う構成される(好ましい態様4)。
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
用された車輌のクルーズコントロール装置の一つの実施
形態を示す概略構成図である。
れ車輌12の左右の前輪を示し、10RL及び10RRはそ
れぞれ左右の後輪を示している。各車輪には制動装置1
4FL、14FR、14RL、14RRが設けられている。各制
動装置14FL〜14RRは油圧制御回路16によって制動
油圧が制御されることにより対応する車輪の制動力を制
御し、油圧制御回路16は電子制御装置18により制御
されるようになっている。
り図には示されていない先行車輌との間の距離Lを示す
信号、車輪速度センサ22FL〜22RRよりそれぞれ車輪
10FL、10FR、10RL、10RRの車輪速度(周速)V
wfl 、Vwfr 、Vwrl 、Vwrr を示す信号、前後加速度
センサ24より車輌の前後加速度Gx を示す信号が入力
されるようになっている。
r に基づき車輌速度Vを演算し、先行車輌との間の距離
Lの時間微分値として先行車輌との間の相対速度Vreを
演算し、車速Vがその第一の基準値以上であり且つ相対
速度Vreがその第一の基準値以下であるときには、エン
ジン制御装置26へ制御信号を出力して図には示されて
いないエンジンの出力を低下させ、これにより先行車輌
との間の距離を車輌速度Vに比例する所定の車間距離に
制御する。
が低下されても車輌速度Vがその第二の基準値以上であ
り且つ相対速度Vreがその第二の基準値以下であるとき
には、相対速度Vreに基づき車輌の目標減速度Gxtを演
算し、車輌速度Vの時間微分値として第一の減速度Gxw
を演算し、前後加速度センサ24により検出された前後
加速度Gx を第二の減速度Gxgに設定し、第一の減速度
Gxw及び第二の減速度Gxgに基づき車輌の最終減速度G
xfを演算し、目標減速度Gxtと最終減速度Gxfとの偏差
ΔGx を演算し、偏差ΔGx が実質的に0になるよう各
輪の制動力をフィードバック制御することによって車速
を制御し、先行車輌との間の距離を車速Vに比例する所
定の車間距離に制御する。
xwをカットオフ周波数fc にてローパスフィルタ処理し
てローパスフィルタ処理後の第一の減速度Gxwlpを演算
し、第二の減速度Gxgをカットオフ周波数fc にてハイ
パスフィルタ処理してハイパスフィルタ処理後の第二の
減速度Gxghpを演算し、GxwlpとGxghpとの和として最
終減速度Gxfを演算する。
準車輪速度として各輪の制動スリップ率Sri(i=fl、
fr、rl、rr)を演算し、何れかの制動スリップ率Sriが
基準値Sro(正の定数)以上であり少なくとも一つの車
輪がロック状態にあるときには、ローパスフィルタ処理
及びハイパスフィルタ処理のカットオフ周波数fc を低
減補正する。
ット(CPU)と、リードオンリメモリ(ROM)と、
ランダムアクセスメモリ(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マイクロコンピュータであ
ってよい。
る最終減速度Gxaの演算について説明する。尚図2に示
されたフローチャートによる演算は図には示されていな
いイグニッションスイッチが閉成されることにより開始
され、所定の時間毎に繰り返し実行される。
サ22FL〜22RRにより検出された車輪速度Vwfl 〜V
wrr を示す信号等の読み込みが行われ、ステップ20に
於いては車輪速度Vwfl 〜Vwrr のうち二番目に小さい
値Vw2及び二番目に大きい値Vw3の平均値として下記の
式(1)に従って車輌速度Vが演算される。
微分値として車輪速度に基づく第一の減速度Gxwが演算
され、ステップ40に於いては前後加速度Gx が前後加
速度に基づく第二の減速度Gxgに設定される。
車輪速度として下記の式(2)に従って各輪の制動スリ
ップ率Sri(i=fl、fr、rl、rr)が演算される。
ップ率Sriが基準値Sroを越えているか否かの判別、即
ち少なくとも一つの車輪が制動によるロック状態にある
か否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはス
テップ70に於いて後述のステップ90に於けるローパ
スフィルタ処理及びステップ100に於けるハイパスフ
ィルタ処理のカットオフ周波数fc が標準値fcnに設定
され、肯定判別が行われたときにはステップ80に於い
てカットオフ周波数fc が標準値fcnよりも小さいfcl
に設定される。
準車輪速度は図には示されていないアンチロックブレー
キ制御装置により演算される基準車輪速度に設定され、
制動スリップ率Sriの判定の基準値Sroはアンチロック
ブレーキ制御を開始すべきか否かの判定に使用される基
準値と同一の値に設定されてもよい。
がカットオフ周波数fc にてローパスフィルタ処理され
ることにより、ローパスフィルタ処理後の第一の減速度
Gxwlpが演算され、ステップ100に於いては第二の減
速度Gxgがカットオフ周波数fc にてハイパスフィルタ
処理されることにより、ハイパスフィルタ処理後の第二
の減速度Gxghpが演算され、ステップ110に於いては
ローパスフィルタ処理後の第一の減速度Gxwlpとハイパ
スフィルタ処理後の第二の減速度Gxghpとの和として最
終減速度Gxfが演算される。
態に於いては、ステップ20に於いて車輪速度Vwfl 〜
Vwrr に基づき車輌速度Vが演算され、ステップ30に
於いて車輌速度Vの時間微分値として車輪速度に基づく
第一の減速度Gxwが演算され、ステップ40に於いて前
後加速度Gx が前後加速度に基づく第二の減速度Gxgに
設定される。
リップ率Sriが演算され、ステップ60〜80に於いて
車輪がグリップ状態にあるときにはカットオフ周波数f
c が標準値fcnに設定され、車輪がロック状態にあると
きにはカットオフ周波数fcが標準値fcnよりも小さい
fclに低減補正され、ステップ90に於いてカットオフ
周波数fc にてローパスフィルタ処理された後の第一の
減速度Gxwlpが演算され、ステップ100に於いてカッ
トオフ周波数fc にてハイパスフィルタ処理された後の
第二の減速度Gxghpが演算され、ステップ110に於い
てGxwlpとGxghpとの和として最終減速度Gxfが演算さ
れる。
フィルタ処理によって高周波の誤差成分が除去された第
一の減速度Gxwlp及びハイパスフィルタ処理によって低
周波の誤差成分が除去された第二の減速度Gxghpに基づ
き最終の車輌減速度Gxfが演算されるので、車輪速度に
基づく第一の減速度Gxw又は前後加速度に基づく第二の
減速度Gxgが車輌の減速度とされる場合に比して高精度
に車輌の減速度を演算することができる。
配5%の下り坂100に於いて自車102がV=100
km/h の車速にて走行し、先行車輌104が80km/h
の車速にて走行し、クルーズコントロールの制御により
0.2g(gは重力加速度)の目標減速度Gxtが要求さ
れたとする。
4の出力の定常ノイズ成分は減速方向に0.05gであ
り、またセンサオフセット若しくは車輌に対する前後加
速度センサの取り付けの傾きに起因する定常ノイズ成分
が減速方向に0.15gとすると、合計の定常ノイズ成
分は0.2gとなる。従って車輌の減速度Gxfが前後加
速度センサ24の出力に設定される場合には、Gxf=
0.2gとなるので、目標減速度Gxtと減速度Gxfとの
偏差ΔGx は0となり、車輌は減速されないため、自車
102が先行車輌104に過剰に接近してしまう。
の勾配やセンサオフセット若しくは加速度センサの取り
付けの傾きに起因する低周波のノイズ成分がステップ1
00のハイパスフィルタ処理によって除去され、ステッ
プ110に於いて最終減速度GxfがGxwlpとGxghpとの
和として求められるので、Gxfは車輌の実際の減速度G
xaに対応する値となり、これにより自車は先行車輌との
間に所定の車間距離が確保されるよう、目標減速度Gxt
に応じて確実に減速される。
の走行路に於いて、自車102がV=100km/h の車
速にて走行し、先行車輌104が80km/h の車速にて
走行し、クルーズコントロールの制御により0.2gの
目標減速度Gxtが要求され、自車の実際の減速度Gxaが
0.2gであるとする。
段差106を通過することにより、車輪速度Vwiに段差
に起因する高周波のノイズが重畳し、これにより車輪速
度に基づく第一の減速度Gxwが図5に於いて破線にて示
されている如く変化したとすると、車輌の減速度Gxfが
第一の減速度Gxwに設定される場合には、目標減速度G
xtと減速度Gxfとの偏差ΔGx は高周波状に変動し、そ
のため実際には減速度の増減が不要であるにも拘らず車
輌の減速度が不必要に繰り返し増減制御されてしまう。
の段差に起因する高周波のノイズ成分がステップ90の
ローパスフィルタ処理によって除去され、ステップ11
0に於いて最終減速度GxfがGxwlpとGxghpとの和とし
て求められるので、かかる場合にも最終減速度Gxfは実
際の減速度Gxaに対応する値となり、これにより車輌の
減速度が不必要に繰り返し増減制御されることが確実に
防止される。
ップ状態にあるときにはカットオフ周波数fc が標準値
fcnに設定され、車輪がロック状態にあるときにはカッ
トオフ周波数fc が標準値fcnよりも小さいfclに低減
補正されるので、カットオフ周波数fc が一定である場
合に比して車輪がロック状態にあるときの車輪速度Vwf
l 〜Vwrr に重畳する比較的低い高周波の誤差成分を良
好に除去し、これにより車輌の減速度を高精度に演算す
ることができる。
ており、車輌の減速度Gxaが図6(A)に示されている
如く漸次増大した後0.2gの一定値になる状況に於い
て車輪がロック状態になったとすると、前後加速度Gx
に基づく第二の減速度Gxgは図6(C)に示されている
如く実質的に車輌の実際の減速度Gxaと同様に変化する
のに対し、車輪速度に基づく第一の減速度Gxwには図6
(B)に示されている如く車輪のロック状態に起因する
高周波のノイズが重畳し、このノイズの周波数は路面の
段差等に起因するノイズの周波数よりも低い。
的に設定される場合には、車輪のロック状態に起因する
比較的低い高周波のノイズが良好には除去されず、その
ため図6(D)に示されている如く最終減速度Gxfにノ
イズの影響が残存してしまう。
がロック状態になるとカットオフ周波数fc が標準値f
cnよりfclに低下されるので、車輌のロック状態に起因
する比較的低い高周波のノイズも良好に除去され、これ
により図6(E)に示されている如く最終減速度Gxfは
実際の減速度Gxaに良好に対応して変化する。
ィルタ処理のカットオフ周波数及びハイパスフィルタ処
理のカットオフ周波数は同一の周波数fc であるので、
ローパスフィルタ処理された後の第一の減速度Gxwlp若
しくはハイパスフィルタ処理された後の第二の減速度G
xghpに対するゲインをそれらの周波数に応じて調整する
ことなく、GxwlpとGxghpとの和として最終減速度Gxf
を演算することができ、これにより電子制御装置18の
演算負荷を低減することができる。
ついて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。
ロック状態にあるときにはカットオフ周波数fc が標準
値fcnよりも小さいfclに低減補正されるようになって
いるが、車輪がロック状態にあるときにはフィルタ処理
のカットオフ周波数fc が制動スリップ率Sriが高いほ
ど小さくなるよう、制動スリップ率Sriに応じて低減補
正されてもよい。
フィルタ処理のカットオフ周波数及びハイパスフィルタ
処理のカットオフ周波数は同一の周波数fc であるが、
二つのフィルタ処理のカットオフ周波数が互いに異なる
周波数に設定され、ローパスフィルタ処理された後の第
一の減速度Gxwlp若しくはハイパスフィルタ処理された
後の第二の減速度Gxghpに対するゲインが必要に応じて
調整されてもよい。
リップ率Sriが演算され、何れかの車輪の制動スリップ
率Sriが基準値Sroを越えているときに車輪がロック状
態にあると判定されるようになっているが、アンチロッ
クブレーキ制御装置を有する車輌の場合には、アンチロ
ックブレーキ制御装置により何れかの車輪についてアン
チロックブレーキ制御が行われているときに車輪がロッ
ク状態にあると判定されてもよい。
度Gxfはクルーズコントロールに使用されるようになっ
ているが、クルーズコントロールの内容自体は本発明の
要旨をなすものではなく、クルーズコントロールは最終
減速度Gxfが使用される限り任意の要領にて行われてよ
く、また本発明の方法により演算される最終減速度Gxf
はクルーズコントロール以外に使用されてもよい。
明の請求項1の構成によれば、車輪速度センサの検出値
に基づく車輌速度の変化率として第一の車輌加減速度が
演算され、第一の車輌加減減速度がローパスフィルタ処
理されることによって高周波の誤差成分が除去され、前
後加速度センサの検出値に基づき求められる第二の車輌
加減速度がハイパスフィルタ処理されることによって低
周波の誤差成分が除去され、かくして誤差成分が除去さ
れたフィルタ処理後の第一及び第二の車輌加減速度に基
づき最終の車輌加減速度が演算されるので、車輪速度セ
ンサの検出値に重畳し易い路面の段差や継ぎ目等の影響
による高周波成分の誤差や、前後加速度センサの検出値
に重畳し易い路面の勾配、センサオフセット、センサの
傾き等による低周波成分の誤差の影響を排除して車輌の
加減速度を高精度に演算することができる。
車輪のロック状態が検知されたときには少なくともロー
パスフィルタ処理のカットオフ周波数が低下されるの
で、車輪が制動によるロック状態にあるときに於ける比
較的低い高周波のノイズ成分の悪影響を排除し、これに
より車輪のロック時及び非ロック時の何れの場合にも車
輌加減速度を高精度に演算することができる。
輪駆動車のクルーズコントロール装置の一つの実施形態
を示す概略構成図である。
示すフローチャートである。
る。
す説明図である。
び車輪速度に基づく第一の減速度Gxwの一例を示すグラ
フである。
ける車輌の減速度の変化の一例を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】車輪速度センサの検出値に基づき車輌速度
を演算し、該車輌速度の変化率として第一の車輌加減速
度を演算する工程と、前記第一の車輌加減速度をローパ
スフィルタ処理する工程と、前後加速度センサの検出値
に基づき求められる第二の車輌加減速度をハイパスフィ
ルタ処理する工程と、前記フィルタ処理後の第一及び第
二の車輌加減速度に基づき最終の車輌加減速度を演算す
る工程とを含む車輌の加減速度演算方法。 - 【請求項2】制動による車輪のロック状態を検知する工
程と、制動による車輪のロック状態が検知されたときに
は少なくとも前記ローパスフィルタ処理のカットオフ周
波数を低下させる工程とを含んでいることを特徴とする
請求項1に記載の車輌の加減速度演算方法。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
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DE19935030A DE19935030B4 (de) | 1998-08-07 | 1999-07-26 | Vorrichtung zum Messen einer Längsbeschleunigung eines Fahrzeuges, die gegen statische und dynamische Fehler immun ist |
Applications Claiming Priority (1)
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JP3662118B2 JP3662118B2 (ja) | 2005-06-22 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP22472998A Expired - Fee Related JP3662118B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 車輌の加減速度演算方法 |
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