JP2003014450A - Steering angle estimation device for vehicle - Google Patents
Steering angle estimation device for vehicleInfo
- Publication number
- JP2003014450A JP2003014450A JP2001194491A JP2001194491A JP2003014450A JP 2003014450 A JP2003014450 A JP 2003014450A JP 2001194491 A JP2001194491 A JP 2001194491A JP 2001194491 A JP2001194491 A JP 2001194491A JP 2003014450 A JP2003014450 A JP 2003014450A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering angle
- speed ratio
- vehicle
- rotation
- rotation speed
- 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
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、左右輪の回転状態
をそれぞれ検出する一対の回転センサを用いて、車両の
操舵角を推定する車両の操舵角推定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle steering angle estimating device for estimating a steering angle of a vehicle by using a pair of rotation sensors for detecting rotational states of left and right wheels, respectively.
【0002】[0002]
【従来の技術】特開2000−25476号公報または
特開平9−178464号公報には、操舵角センサや左
右の車輪速度差から操舵状態を検出し、その状態に基づ
いて、四輪駆動車のデファレンシャル差動制限制御を行
う技術が開示されている。2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-25476 or Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-178464 discloses a four-wheel drive vehicle based on a steering angle sensor or a wheel speed difference between the left and right wheels. A technique for performing differential limited differential control is disclosed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者は
高価な操舵角センサを別途設ける必要があるため、装置
のコスト上昇を招くという不都合がある。また、後者は
時間間隔と位相差による算出等の制御が複雑になるとい
う不都合がある。However, in the former case, since it is necessary to separately provide an expensive steering angle sensor, there is a disadvantage that the cost of the device is increased. Further, the latter has a disadvantage that control such as calculation based on the time interval and the phase difference becomes complicated.
【0004】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、少ない演算量で、誤差の少ない
操舵角を検出することである。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to detect a steering angle with a small error with a small amount of calculation.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明は、左右輪の回転状態をそれぞれ検出する
一対の回転センサを用いて、車両の操舵角を推定する車
両の操舵角推定装置を提供する。この装置は、一対の回
転センサからの出力に基づいて、左右輪のそれぞれの回
転速度を検出するとともに、検出された左輪の回転速度
と右輪の回転速度との回転速度比を算出する。そして、
予め設定された回転速度比と操舵角との関係、典型的に
は一次関数的な関係に従い、算出された回転速度比に対
応する操舵角を算出する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve such a problem, the present invention uses a pair of rotation sensors for respectively detecting the rotational states of the left and right wheels to estimate the steering angle of the vehicle. Provide a device. This device detects the respective rotation speeds of the left and right wheels and calculates the rotation speed ratio between the detected rotation speed of the left wheel and the rotation speed of the right wheel based on the outputs from the pair of rotation sensors. And
The steering angle corresponding to the calculated rotation speed ratio is calculated according to a preset relationship between the rotation speed ratio and the steering angle, typically a linear function relationship.
【0006】また、上記構成を有する操舵角推定装置を
四輪駆動車に搭載する場合、駆動前輪側に一対の回転セ
ンサを設けるとともに、駆動後輪側にも一対の回転セン
サを設け、前後左右輪のそれぞれの回転速度を検出す
る。そして、駆動スリップによる悪影響を避けるため
に、前後輪の内、駆動トルク配分が少ない方の回転速度
比に基づいて、操舵角を算出することが好ましい。Further, when the steering angle estimating device having the above-mentioned structure is mounted on a four-wheel drive vehicle, a pair of rotation sensors are provided on the driving front wheel side, and a pair of rotation sensors are also provided on the driving rear wheel side. The rotation speed of each wheel is detected. Then, in order to avoid an adverse effect due to the drive slip, it is preferable to calculate the steering angle based on the rotation speed ratio of the front wheel and the rear wheel, which has the smaller drive torque distribution.
【0007】また、4つの車輪の回転速度の関係より定
常走行状態であるか否かを判定してもよい。定常走行状
態でないと判定した場合には、回転速度比から算出され
る操舵角を適用することなく、操舵角を所定の角度に強
制的に設定することが好ましい。Further, it may be determined whether or not the vehicle is in a steady running state based on the relationship between the rotational speeds of the four wheels. When it is determined that the vehicle is not in the steady running state, it is preferable to forcibly set the steering angle to a predetermined angle without applying the steering angle calculated from the rotation speed ratio.
【0008】また、停止または極低速の状態を判定して
もよい。この場合、従前に算出された操舵角を保持して
おき、停止状態または極低速状態のいずれかに該当する
場合には、回転速度比から算出される操舵角を適用する
ことなく、今回の操舵角として従前の操舵角をそのまま
適用することが好ましい。また、上記極低速以下の状態
判定に加えて、パワーステアリング作動検出スイッチが
オンになったか否かを判定してもよい。極低速以下の状
態でパワーステアリング作動検出スイッチがオンになっ
た場合には、操舵角の下限値が設定される。従前の操舵
角が下限値以上の場合には、その操舵角が設定される。It is also possible to judge the state of stop or extremely low speed. In this case, the previously calculated steering angle is held, and when either the stopped state or the extremely low speed state is applied, the steering angle calculated from the rotation speed ratio is not applied and the current steering angle is not applied. It is preferable to apply the conventional steering angle as the angle. In addition to the above-described extremely low speed state determination, it may be determined whether or not the power steering operation detection switch is turned on. When the power steering operation detection switch is turned on at a very low speed or lower, the lower limit value of the steering angle is set. When the conventional steering angle is equal to or larger than the lower limit value, the steering angle is set.
【0009】さらに、中高速走行時における回転速度比
の平均値を算出してもよい。この場合、この平均値で回
転速度比を補正し、補正された回転速度比を用いて操舵
角を算出することが好ましい。これにより、タイヤの減
り具合等の影響を低減することができる。Further, the average value of the rotational speed ratios during medium-high speed traveling may be calculated. In this case, it is preferable to correct the rotation speed ratio with this average value and calculate the steering angle using the corrected rotation speed ratio. As a result, it is possible to reduce the influence of the degree of tire loss.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図1は、四輪駆動車用の操舵角推
定装置の機能的なブロック構成図である。右前輪回転セ
ンサ1aは右前輪に設けられており、左前輪回転センサ
1bは左前輪に設けられている。また、右後輪回転セン
サ1cは右後輪に設けられており、左後輪回転センサ1
dは左後輪に設けられている。これらの回転センサ1a
〜1dは、例えば電磁ピックアップを用いることがで
き、それぞれが4つの車輪の回転状態を独立に検出す
る。本実施形態では、ABS(アンチロックブレーキシ
ステム)用の車輪速センサを回転センサ1a〜1dとし
て共用し、省センサ化を図っている。なお、二輪駆動車
の場合には、スリップ等の影響が少ない非駆動側の左右
輪にのみ、一対の回転センサを設ければよい。回転セン
サ1a〜1dから出力される信号は、図2(a)に示す
ように正弦波であるが、その周波数は車輪の回転速度に
比例して大きくなる。FIG. 1 is a functional block diagram of a steering angle estimating device for a four-wheel drive vehicle. The right front wheel rotation sensor 1a is provided on the right front wheel, and the left front wheel rotation sensor 1b is provided on the left front wheel. The right rear wheel rotation sensor 1c is provided on the right rear wheel, and the left rear wheel rotation sensor 1c
d is provided on the left rear wheel. These rotation sensors 1a
For 1d, for example, an electromagnetic pickup can be used, and each independently detects the rotation state of the four wheels. In the present embodiment, the wheel speed sensor for ABS (anti-lock brake system) is shared as the rotation sensors 1a to 1d to save the sensor. In the case of a two-wheel drive vehicle, a pair of rotation sensors may be provided only on the left and right wheels on the non-driving side that are less affected by slippage and the like. The signals output from the rotation sensors 1a to 1d are sine waves as shown in FIG. 2 (a), but the frequency thereof increases in proportion to the rotation speed of the wheels.
【0011】速度検出部2は、回転センサ1a〜1dの
出力信号に基づいて、それぞれの車輪の回転速度VFR,
VFL,VRR,VRLを検出する。ここで、"V"の添字"FR"
は右前輪,"FL"は左前輪,"RR"は右後輪,"RL"は左後輪
をそれぞれ示している。なお、以下の説明において、そ
れぞれの車輪の回転速度を総称する場合には、添字を付
することなく単に"V"と表す(後述する周期T,周波数
fについても同様)。The speed detecting section 2 is based on the output signals of the rotation sensors 1a to 1d, and the rotation speeds VFR, VFR of the respective wheels,
VFL, VRR and VRL are detected. Where the subscript "FR" of "V"
Is the front right wheel, "FL" is the front left wheel, "RR" is the rear right wheel, and "RL" is the rear left wheel. In the following description, when the rotational speeds of the respective wheels are collectively referred to, they are simply expressed as "V" without any suffix (the same applies to the period T and frequency f described later).
【0012】各車輪の回転速度Vを検出するために、速
度検出部2は、各回転センサ1a〜1dからの正弦波を
波形処理し、図2(b)に示すようなステップ信号(正
弦波と同周期)に変換した上で、それぞれの周期Tを求
める。周期Tと回転速度Vとは下式の関係にあるため、
周期Tより回転速度Vを一義的に特定することができ
る。検出された各車輪の回転速度Vは、所定のサイクル
(例えば10ms毎)で出力される。In order to detect the rotation speed V of each wheel, the speed detecting section 2 performs waveform processing on the sine wave from each of the rotation sensors 1a to 1d, and a step signal (sine wave) as shown in FIG. And the same period), and each period T is obtained. Since the cycle T and the rotation speed V have the following relationship,
The rotation speed V can be uniquely specified from the cycle T. The detected rotation speed V of each wheel is output in a predetermined cycle (for example, every 10 ms).
【数1】T=1/f=aV (aは定数)## EQU1 ## T = 1 / f = aV (a is a constant)
【0013】速度検出部2以降の各ブロックは、回転速
度Vをベースとした演算処理を行う。ただし、上記数式
1の関係より、回転速度Vの代わりに、周波数fまたは
周期Tを用いて演算を行ってもよい。これらの変数f,
Tは、回転速度Vから一義的に算出される変数だからで
ある。Each block after the speed detecting unit 2 performs arithmetic processing based on the rotation speed V. However, from the relationship of the above-mentioned formula 1, the calculation may be performed using the frequency f or the period T instead of the rotation speed V. These variables f,
This is because T is a variable uniquely calculated from the rotation speed V.
【0014】速度比演算部3は、速度検出部2から出力
された回転速度Vに基づいて、左輪と右輪との回転速度
比RVを算出する。その際、駆動スリップによる影響を
低減するために、回転速度比RVは、前後の駆動輪の
内、駆動トルクが少ない方の左右輪より算出する。すな
わち、後輪側よりも前輪側の方が駆動トルクが少ない場
合には、下式に従い、右前輪の回転数VFRと左前輪の回
転数VFLとに基づいて、回転速度比RVを算出する。The speed ratio calculation unit 3 calculates the rotation speed ratio RV between the left wheel and the right wheel based on the rotation speed V output from the speed detection unit 2. At that time, in order to reduce the influence of the drive slip, the rotation speed ratio RV is calculated from the left and right wheels of the front and rear drive wheels having the smaller drive torque. That is, when the driving torque on the front wheel side is smaller than that on the rear wheel side, the rotational speed ratio RV is calculated based on the rotational speed VFR of the right front wheel and the rotational speed VFL of the left front wheel according to the following equation.
【数2】RV=VFR/VFL[Formula 2] RV = VFR / VFL
【0015】これに対して、前輪側よりも後輪側の方が
駆動トルクが少ない場合には、下式に従い、右後輪の回
転数VRRと左後輪の回転数VRLとに基づいて、回転速度
比RVを算出する。On the other hand, when the driving torque on the rear wheel side is smaller than that on the front wheel side, according to the following formula, based on the rotational speed VRR of the right rear wheel and the rotational speed VRL of the left rear wheel, The rotation speed ratio RV is calculated.
【数3】RV=VRR/VRL[Formula 3] RV = VRR / VRL
【0016】なお、周期Tの比より回転速度比を算出し
てもよい(RVが逆数になる)。The rotation speed ratio may be calculated from the ratio of the cycle T (RV is an inverse number).
【0017】回転速度比RVは、左右輪の回転速度が同
一の場合、すなわち、直進走行時においては理論的には
1.0になる。車両が右旋回する場合、回転速度比RVは
1.0よりも大きくなり、旋回半径が小さいほど大きな値
となる。また、車両が左旋回する場合、回転速度比RV
は1.0よりも小さくなり、その旋回半径が小さいほど小
さな値となる。つまり、左右旋回のいずれの場合であっ
ても、旋回半径が小さくなる程、基準値1.0からのオフ
セット量が大きくなる。なお、二輪駆動車の場合、回転
速度比RVは、非駆動側の左右輪より算出する。The rotational speed ratio RV is theoretically the same when the rotational speeds of the left and right wheels are the same, that is, when traveling straight ahead.
It becomes 1.0. When the vehicle turns right, the rotation speed ratio RV is
It becomes larger than 1.0, and becomes larger as the turning radius becomes smaller. When the vehicle turns left, the rotation speed ratio RV
Becomes smaller than 1.0, and becomes smaller as the turning radius becomes smaller. That is, in either case of turning left or right, the smaller the turning radius is, the larger the offset amount from the reference value 1.0 is. In the case of a two-wheel drive vehicle, the rotation speed ratio RV is calculated from the left and right wheels on the non-drive side.
【0018】速度比補正手段4は、速度比算出部3にお
いて算出された回転速度比RVを補正し、補正された回
転速度比RV’(以下、「補正回転速度比RV’」また
は単に「回転速度比RV’」という)を操舵角演算部5
に対して出力する。詳細については後述するが、この補
正によって、タイヤの減り具合等に起因した回転速度比
RVの誤差が取り除かれる。The speed ratio correcting means 4 corrects the rotational speed ratio RV calculated by the speed ratio calculating section 3 and corrects the rotational speed ratio RV '(hereinafter referred to as "corrected rotational speed ratio RV'" or simply "rotational speed ratio RV '"). (The speed ratio RV '")
Output to. Although the details will be described later, this correction removes an error in the rotation speed ratio RV due to the tire reduction degree and the like.
【0019】操舵角演算部5は、回転速度比RV’に基
づいて、車両の操舵角θを算出する。図3は、車両旋回
時における車輪C〜Fのトレースモデルを示す図であ
る。ステアリング機構に関する一般的な理論であるアッ
カーマン・シャントの理論を適用する。ここで、車両軸
間距離をL、両軸のキングピン間距離をK、内輪舵取り
角をα、外輪舵取り角をβとすると、舵取り角と旋回中
心との関係は下式のようになる。The steering angle calculator 5 calculates the steering angle θ of the vehicle based on the rotation speed ratio RV '. FIG. 3 is a diagram showing a trace model of the wheels C to F when the vehicle turns. The Ackermann-Shunt theory, which is a general theory for steering mechanisms, is applied. Here, when the vehicle axle distance is L, the kingpin distance between both axles is K, the inner wheel steering angle is α, and the outer wheel steering angle is β, the relationship between the steering angle and the turning center is as follows.
【数4】FO/CF = cot α EO/DE = cot β CF=DE ∴FO/EO = cot α/cot β (1)[Formula 4] FO / CF = cot α EO / DE = cot β CF = DE ∴FO / EO = cot α / cot β (1)
【0020】FO,EOは、それぞれ内外輪の回転半径
であるが、単位時間当たりの移動量で考えると、式(1)
の左辺は速度比といえる。一方、式(1)の右辺はそれぞ
れ舵取り角であり、ステアリング操舵角θによって一義
的に決まる値である。換言すると、式(1)は、内外輪の
速度比が求まれば、予め設定された関係式より操舵角を
一義的に算出できることを示している。図4は、回転速
度比と操舵角との関係を示しており、比較的単純な一次
関数的な関係を有している。FO and EO are the radii of rotation of the inner and outer rings, respectively, and when considering the amount of movement per unit time, equation (1)
The left side of can be called the speed ratio. On the other hand, the right side of the equation (1) is the steering angle, which is a value uniquely determined by the steering angle θ. In other words, Expression (1) indicates that if the speed ratio of the inner and outer wheels is obtained, the steering angle can be uniquely calculated from a preset relational expression. FIG. 4 shows the relationship between the rotation speed ratio and the steering angle, and has a relatively simple linear function relationship.
【0021】操舵角演算部5は、回転速度比RV’と操
舵角θとの間における一次関数的な関係に従い、入力し
た回転速度比RV’に対応する操舵角θを出力する。両
変数RV’,θ間の関係は、シミュレーション或いは実
験等を通じて作成された、操舵角算出マップ或いは一次
関数式により予め設定されている。操舵角算出マップを
用いる場合、コンピュータ内におけるROMの一連のア
ドレスに両変数RV’,θの対応関係をメモリしてお
く。操舵角演算部5で算出された操舵角θは、四輪のト
ルク配分制御、パワーステアリングの操舵力の制御、或
いは車両の運動制御等を含む各種制御に用いることがで
きる。The steering angle calculator 5 outputs a steering angle θ corresponding to the input rotation speed ratio RV ′ according to a linear function relationship between the rotation speed ratio RV ′ and the steering angle θ. The relationship between the two variables RV ′ and θ is set in advance by a steering angle calculation map or a linear function formula created through simulation or experiment. When the steering angle calculation map is used, the correspondence relationship between both variables RV ′, θ is stored in a series of addresses in the ROM in the computer. The steering angle θ calculated by the steering angle calculator 5 can be used for various controls including torque distribution control of four wheels, steering force control of power steering, and vehicle motion control.
【0022】なお、操舵角演算部5は、所定のサイクル
(例えば10ms毎)で操舵角θを出力するが、後述する
理由により、適切に算出された従前の1サンプルを保持
している。The steering angle calculation unit 5 outputs the steering angle θ in a predetermined cycle (for example, every 10 ms). However, for the reason to be described later, the steering angle calculation unit 5 retains an appropriately calculated previous sample.
【0023】ところで、車両直進時において、回転速度
比RVは理論的には1.0となる。しかしながら、タイヤ
の減り具合は車輪毎に微妙に異なるため、左右の車輪の
回転半径は必ずしも一致しない。そのため、実際には直
進時であっても、回転速度比RVが理論値1.0から僅か
にズレていることが多い。そこで、平均速度演算部6に
おいて、回転速度比RVの統計的な平均化処理を行い平
均回転速度比RVaveを求めるとともに、速度比補正部
4において、この速度比RVaveを用いて回転速度比R
Vを補正している。By the way, when the vehicle goes straight, the rotational speed ratio RV is theoretically 1.0. However, since the degree of tire loss is slightly different for each wheel, the turning radii of the left and right wheels do not necessarily match. Therefore, in actuality, the rotational speed ratio RV often slightly deviates from the theoretical value of 1.0 even when going straight. Therefore, the average speed calculation unit 6 statistically averages the rotation speed ratio RV to obtain the average rotation speed ratio RVave, and the speed ratio correction unit 4 uses the speed ratio RVave to determine the rotation speed ratio RVave.
V is corrected.
【0024】具体的には、平均速度比演算部6は、中高
速(例えば60km/h以上)の条件下において、速度比演
算部4で算出された回転速度比RVを所定のサンプル数
(例えば1000個)保持する。そして、図5に示すよう
に、保持されたサンプル群の出現度数の分布を求め、最
も頻出頻度が高い回転速度比RV(≒1.0)を平均回転
速度比RVaveとする。経験則上、中高速の走行時では
直進状態が大半なため、統計的な見地から、最頻出現度
数となる回転速度比RVの値を直進時の値RVaveとみ
なすことができる。Specifically, the average speed ratio calculation unit 6 calculates the rotation speed ratio RV calculated by the speed ratio calculation unit 4 under a condition of medium-high speed (for example, 60 km / h or more) by a predetermined number of samples (for example, Hold 1000 pieces. Then, as shown in FIG. 5, the distribution of the appearance frequencies of the held sample group is obtained, and the rotation speed ratio RV (≈1.0) having the highest frequency is set as the average rotation speed ratio RVave. As a rule of thumb, when traveling at medium and high speeds, most of the vehicle is in a straight traveling state. Therefore, from a statistical point of view, the value of the rotation speed ratio RV that is the most frequent appearance frequency can be regarded as the straight traveling value RVave.
【0025】速度比補正部4は、下式に従い、平均回転
速度比RVaveに基づき回転速度比RVを補正する。そ
して、操舵角演算部5は、補正回転速度比RV’を用い
て、操舵角θを算出する。左右輪の回転半径の影響を取
り除くことで、精度の高い操舵角θを算出することがで
きる。The speed ratio correction unit 4 corrects the rotation speed ratio RV based on the average rotation speed ratio RVave according to the following equation. Then, the steering angle calculation unit 5 calculates the steering angle θ using the corrected rotation speed ratio RV ′. By removing the influence of the turning radii of the left and right wheels, it is possible to calculate the steering angle θ with high accuracy.
【数5】RV:RV’=1.0:RVave(≒1.0) ∴ RV’=RV/RVave[Formula 5] RV: RV '= 1.0: RVave (≈1.0) ∴RV '= RV / RVave
【0026】また、悪路走行時、段差通過時、スリップ
時、或いは急ブレーキ時といった定常走行状態でない場
合には、たとえ直線路を走行中であっても車輪の回転速
度Vが変動するため、操舵角θを適切に算出することが
困難になる。そこで、定常状態判定部7と操舵角強制設
定部8とを追加し、操舵角θを適切に算出し得る定常走
行状態にあるか否かをモニタリングするとともに、定常
走行状態でない場合には所定の操舵角に強制的に設定す
る。Further, when the vehicle is not in a steady traveling state such as traveling on a rough road, passing a step, slipping, or sudden braking, the wheel rotation speed V fluctuates even when traveling on a straight road. It becomes difficult to properly calculate the steering angle θ. Therefore, a steady state determination unit 7 and a steering angle compulsory setting unit 8 are added to monitor whether or not the vehicle is in a steady traveling state in which the steering angle θ can be calculated appropriately. Forced to set the steering angle.
【0027】具体的には、定常状態判定部7は、下記の
条件3つのをすべて満たすならば定常走行状態(操舵角
θを適切に算出し得る状態)と判断し、一つでも満たさ
ないならば非定常走行状態(操舵角θを適切に算出する
のか困難な状態)と判断する。
(定常走行状態の判定条件)
(1)4つの車輪の回転速度Vが転舵走行中の関係(前
外輪速>後外輪速>前内輪速>後内輪速)を満足するこ
と
(2)前左右輪の回転速度比(Vfr/Vfl)が1.0より
も大きいならば、後左右輪の回転速度比(Vrr/Vrl)
も1.0よりも大きいこと。前左右輪の回転速度比(Vfr
/Vfl)が1.0以下ならば、後左右輪の回転速度比(Vr
r/Vrl)も1.0以下であること
(3)前左右輪の回転速度比(Vfr/Vfl)と後左右輪
の回転速度比(Vrr/Vrl)との差の絶対値|(Vfr/
Vfl)−(Vrr/Vrl)|が所定の判定しきい値(例え
ば0.1)以下であることSpecifically, the steady state determination unit 7 determines that the vehicle is in a steady running state (a state in which the steering angle θ can be calculated appropriately) if all three conditions below are satisfied, and if none of them satisfies the following conditions: For example, it is determined to be an unsteady traveling state (a state in which it is difficult to properly calculate the steering angle θ). (Conditions for Steady Running State) (1) The rotational speeds V of the four wheels satisfy the relationship during steering traveling (front outer wheel speed> rear outer wheel speed> front inner wheel speed> rear inner wheel speed) (2) front If the rotation speed ratio of the left and right wheels (Vfr / Vfl) is greater than 1.0, the rotation speed ratio of the rear left and right wheels (Vrr / Vrl)
Is also greater than 1.0. Rotational speed ratio of front left and right wheels (Vfr
/ Vfl) is 1.0 or less, the rotational speed ratio of the rear left and right wheels (Vr
r / Vrl) is also 1.0 or less. (3) Absolute value of the difference between the rotational speed ratio of the front left and right wheels (Vfr / Vfl) and the rotational speed ratio of the rear left and right wheels (Vrr / Vrl) | (Vfr /
Vfl)-(Vrr / Vrl) | is less than or equal to a predetermined judgment threshold value (for example, 0.1)
【0028】定常状態判定部7は、定常走行でない状態
を検出した場合には、操舵角強制設定部8に対してその
旨を通知する。これを受けて、操舵角強制設定部8は、
操舵角θを所定角θ1に強制的に設定するように、操舵
角演算部5に指示する。操舵角演算部5は、回転速度比
RV’より特定される操舵角θの代わりに、所定角θ1
を強制的に設定・出力する。なお、所定角θ1の値は、
操舵角θを用いる後段の制御内容に応じて設定するが、
直進として処理する方が安全性が高い制御では0°に設
定することが好ましい。When the steady state determination unit 7 detects a state where the vehicle is not in steady state, the steady state determination unit 7 notifies the steering angle forced setting unit 8 to that effect. In response to this, the steering angle forced setting unit 8
The steering angle calculation unit 5 is instructed to forcibly set the steering angle θ to the predetermined angle θ1. The steering angle calculation unit 5 uses the predetermined angle θ1 instead of the steering angle θ specified by the rotation speed ratio RV ′.
Is forcibly set and output. The value of the predetermined angle θ1 is
It is set according to the control contents of the latter stage using the steering angle θ.
It is preferable to set it to 0 ° in the case of control in which it is safer to process the vehicle straight.
【0029】さらに、上述した回転速度比RVを適切に
算出できない停止時または極低速時においても、操舵角
θを適切に算出することが困難になる。そこで、停止/
極低速判定部9、パワーステアリング作動検出スイッチ
10のオン/オフを検出する作動状態検出部11、およ
び据切判定部12とを追加し、停止時または極低速時に
は、所定の操舵角に強制的に設定する。Furthermore, it becomes difficult to properly calculate the steering angle θ even when the vehicle is stopped or at an extremely low speed when the above-described rotational speed ratio RV cannot be calculated appropriately. So stop /
An extremely low speed determination unit 9, an operation state detection unit 11 for detecting ON / OFF of the power steering operation detection switch 10 and a stationary cutoff determination unit 12 are added to force a predetermined steering angle at the time of stop or extremely low speed. Set to.
【0030】具体的には、まず、停止/極低速判定部9
は、速度検出部2からの回転速度Vをモニタリングし
て、回転速度比RVを算出できない状態、すなわち、停
止または極低速(例えば2km/h以下)であるか否かを判
断する。そして、このような極低速以下の状態になった
場合、この判定部9は据切判定部12を介して、その旨
を操舵角強制設定部8に通知する。これを受けた操舵角
強制設定部8は、ステアリングを据え切っている場合を
除いて、操舵角演算部5に保持されている従前の操舵角
θn-1を今回の操舵角θnとして出力するように、操舵角
演算部5に指示する。操舵角演算部5は、回転速度比R
V’より特定される操舵角θnの代わりに、従前の操舵
角θn-1を出力する。Specifically, first, the stop / extremely low speed determination unit 9
Monitors the rotation speed V from the speed detection unit 2 and determines whether the rotation speed ratio RV cannot be calculated, that is, whether the rotation speed ratio RV is stopped or extremely low (for example, 2 km / h or less). Then, when the state becomes such an extremely low speed or lower, the determination unit 9 notifies the steering angle compulsory setting unit 8 via the stationary steering determination unit 12 to that effect. In response to this, the steering angle compulsory setting unit 8 outputs the previous steering angle θn-1 held in the steering angle calculation unit 5 as the current steering angle θn, except when the steering wheel is set up. Then, the steering angle calculation unit 5 is instructed. The steering angle calculation unit 5 determines the rotation speed ratio R
Instead of the steering angle θn specified by V ′, the previous steering angle θn−1 is output.
【0031】一方、据切判定部12は、パワーステアリ
ングが据え切られた状態、すなわち、極低速以下の状態
でパワーステアリングが切られたか否かを判断する。パ
ワーステアリングの作動状態は、作動状態検出部11に
おいてパワーステアリング作動検出スイッチ10のオン
/オフをモニタリングすることによって可能となる。す
なわち、パワーステアリングの転舵が所定角度以上にな
ると、パワーステアリング作動油圧を検出するパワース
テアリング作動検出スイッチ10がオンになる。作動状
態検出部11がこのオン状態を検出すると据切判定部1
2に対してその旨を通知する。据切判定部12は、極低
速以下の状態でパワーステアリング作動検出スイッチ1
0がオンになった場合には据え切りと判定し、操舵角θ
の下限値θ2を設定するように操舵角強制設定部8に指
示する。そして、操舵角強制設定部8からの指示を受け
て、操舵角演算部5は、回転速度比RV’より特定され
る操舵角θの値が下限値θ2よりも小さいならば下限値
θ2を出力し、下限値θ2以上の場合には操舵角θをその
まま出力する。なお、下限値θ2は、操舵角θを用いる
後段の制御内容に応じて設定するが、トランスファート
ルクの差動制限を弱める方向の制御を行う場合には180
°(大舵角)に設定することが好ましい。On the other hand, the stationary steering determining section 12 determines whether or not the power steering has been switched off, that is, in a state of extremely low speed or less. The operation state of the power steering is enabled by monitoring the on / off state of the power steering operation detection switch 10 in the operation state detection unit 11. That is, when the turning of the power steering exceeds a predetermined angle, the power steering operation detection switch 10 for detecting the power steering operation oil pressure is turned on. When the operating state detection unit 11 detects this ON state, the stationary cutoff determination unit 1
Notify 2 to that effect. The stationary steering determination unit 12 operates the power steering operation detection switch 1 in an extremely low speed or lower state.
When 0 is turned on, it is determined to be stationary and the steering angle θ
The steering angle compulsory setting unit 8 is instructed to set the lower limit value θ2. Then, in response to the instruction from the steering angle compulsory setting unit 8, the steering angle calculation unit 5 outputs the lower limit value θ2 if the value of the steering angle θ specified by the rotation speed ratio RV ′ is smaller than the lower limit value θ2. However, when the lower limit value θ2 or more, the steering angle θ is output as it is. Although the lower limit value θ2 is set according to the control content of the subsequent stage using the steering angle θ, it is set to 180 in the case of performing control in the direction of weakening the transfer torque differential limitation.
It is preferable to set to ° (large steering angle).
【0032】本実施形態では、左右車輪の回転速度比R
V’と操舵角θとの間における一次関数的な関係より、
回転速度比RVを入力として操舵角θを一義的に算出す
る。したがって、比較的少ない演算量で、誤差の少ない
操舵角θを算出することができ、応答性にも優れてい
る。In this embodiment, the rotation speed ratio R of the left and right wheels is
From the linear function relationship between V ′ and the steering angle θ,
The steering angle θ is uniquely calculated by inputting the rotation speed ratio RV. Therefore, the steering angle θ with a small error can be calculated with a relatively small amount of calculation, and the response is excellent.
【0033】また、本実施形態では、高価な操舵角セン
サを新たに追加する必要がなく、既存のABS用車輪速
センサを利用してシステムを構築できる。したがって、
本実施形態に係るシステムを安価に実現できる。Further, in this embodiment, it is not necessary to newly add an expensive steering angle sensor, and the system can be constructed by utilizing the existing ABS wheel speed sensor. Therefore,
The system according to this embodiment can be realized at low cost.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明によれば、少ない演算量で操舵角
を検出することができ、推定される操舵角の誤差が少な
く、かつ、操舵角推定の応答性にも優れている。According to the present invention, the steering angle can be detected with a small amount of calculation, the estimated steering angle error is small, and the steering angle estimation responsiveness is excellent.
【図1】本実施形態に係る操舵角推定装置の機能的なブ
ロック構成図FIG. 1 is a functional block configuration diagram of a steering angle estimation device according to the present embodiment.
【図2】回転センサの出力信号の処理を示す図FIG. 2 is a diagram showing processing of an output signal of a rotation sensor.
【図3】車両旋回時における車輪のトレースモデルを示
す図FIG. 3 is a diagram showing a trace model of wheels when the vehicle is turning.
【図4】回転速度比と操舵角との関係を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a rotation speed ratio and a steering angle.
【図5】平均速度の算出方法を示す図FIG. 5 is a diagram showing a method of calculating an average speed.
1a〜1d 回転センサ、 2 速度検出部、 3 速度比演算部、 4 速度比補正部、 5 操舵角演算部、 6 平均速度比演算部、 7 定常状態判定部、 8 操舵角強制設定部、 9 停止/極低速判定部、 10 パワーステアリング作動検出スイッチ、 11 作動状態検出部、 12 据切判定部 1a-1d rotation sensor, 2 speed detector, 3 Speed ratio calculator, 4 Speed ratio correction unit, 5 Steering angle calculator, 6 Average speed ratio calculator 7 Steady state determination unit, 8 Forced steering angle setting section, 9 Stop / ultra-low speed judgment section, 10 Power steering operation detection switch, 11 Operating state detector, 12 Dead-end decision part
Claims (7)
の回転センサを用いて、車両の操舵角を推定する車両の
操舵角推定装置において、 一対の回転センサからの出力に基づいて、左右輪のそれ
ぞれの回転速度を検出する速度検出手段と、 前記速度検出手段により検出された左輪の回転速度と右
輪の回転速度との回転速度比を算出する速度比演算手段
と、 前記速度比演算手段により算出された回転速度比に基づ
いて、車両の操舵角を算出する操舵角演算手段とを有す
ることを特徴とする車両の操舵角推定装置。1. A vehicle steering angle estimating device for estimating a steering angle of a vehicle by using a pair of rotation sensors for detecting respective rotational states of the left and right wheels, the left and right wheels being based on outputs from the pair of rotation sensors. Speed detecting means for detecting respective rotation speeds, speed ratio calculating means for calculating a rotation speed ratio between the left wheel rotating speed and the right wheel rotating speed detected by the speed detecting means, and the speed ratio calculating means A steering angle estimating device for a vehicle, comprising: a steering angle calculating means for calculating a steering angle of the vehicle based on the rotation speed ratio calculated by.
角との間における一次関数的な関係に従い、前記速度比
演算手段によって算出された回転速度比から操舵角を算
出することを特徴とする請求項1に記載された車両の操
舵角推定装置。2. The steering angle calculation means calculates the steering angle from the rotation speed ratio calculated by the speed ratio calculation means according to a linear function relationship between the rotation speed ratio and the steering angle. The vehicle steering angle estimating device according to claim 1.
ているとともに、駆動後輪側に一対の回転センサが設け
られている四輪駆動車用の操舵角推定装置であって、 前記速度検出手段は、前後左右輪のそれぞれの回転速度
を検出し、 前記速度比演算手段は、前後輪の内、駆動トルク配分が
少ない方の前記回転速度比に基づいて、車両の操舵角を
算出することを特徴とする請求項1または2に記載され
た車両の操舵角推定装置。3. A steering angle estimating device for a four-wheel drive vehicle, wherein a pair of rotation sensors are provided on the front drive wheel side, and a pair of rotation sensors are provided on the rear drive wheel side. The detection means detects the respective rotation speeds of the front and rear wheels, and the speed ratio calculation means calculates the steering angle of the vehicle based on the rotation speed ratio of the front and rear wheels with the smaller drive torque distribution. The steering angle estimating device for a vehicle according to claim 1 or 2, wherein.
状態であるか否かを判定する第1の判定手段をさらに有
し、 前記第1の判定手段は、定常走行状態でないと判断した
場合、前記操舵角演算手段に対して、操舵角を所定の角
度に強制的に設定するよう指示することを特徴とする請
求項3に記載された車両の操舵角推定装置。4. A first determining means for determining whether or not the vehicle is in a steady traveling state on the basis of the relationship between the rotational speeds of the four wheels, wherein the first determining means determines that the vehicle is not in the steady traveling state. In this case, the steering angle estimation device for a vehicle according to claim 3, wherein the steering angle calculation means is instructed to forcibly set the steering angle to a predetermined angle.
判定手段をさらに有し、 前記操舵角演算手段は、従前に算出された操舵角を保持
しており、 前記第2の判定手段は、停止状態または極低速状態のい
ずれかに該当する場合、前記操舵角演算手段に対して、
操舵角を従前の操舵角に強制的に設定するよう指示する
ことを特徴とする請求項3に記載された車両の操舵角推
定装置。5. A second determination means for determining a stopped state or an extremely low speed state is further provided, wherein the steering angle calculation means holds the steering angle previously calculated, and the second determination means. Is either the stopped state or the extremely low speed state, the steering angle calculation means,
The steering angle estimation device for a vehicle according to claim 3, wherein the steering angle estimation device instructs the vehicle to forcibly set the steering angle to the previous steering angle.
グ作動検出スイッチがオンになった場合、前記操舵角演
算手段に対して、操舵角の下限値を設定するように指示
することを特徴とする請求項5に記載された車両の操舵
角推定装置。6. The second determining means, when the power steering operation detecting switch is turned on, instructs the steering angle calculating means to set a lower limit value of the steering angle. The vehicle steering angle estimating device according to claim 5.
を算出する平均速度比演算手段をさらに有し、 前記操舵角演算手段は、前記平均速度比演算手段により
算出された回転速度の平均値によって補正された回転速
度比を用いて、操舵角を算出することを特徴とする請求
項1または2に記載された車両の操舵角推定装置。7. An average speed ratio calculation means for calculating an average value of rotation speed ratios during medium-high speed traveling, wherein the steering angle calculation means is an average of the rotation speeds calculated by the average speed ratio calculation means. The steering angle estimating device for a vehicle according to claim 1, wherein the steering angle is calculated using the rotation speed ratio corrected by the value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001194491A JP2003014450A (en) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | Steering angle estimation device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001194491A JP2003014450A (en) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | Steering angle estimation device for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003014450A true JP2003014450A (en) | 2003-01-15 |
Family
ID=19032622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001194491A Pending JP2003014450A (en) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | Steering angle estimation device for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003014450A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005031256A1 (en) * | 2003-09-25 | 2005-04-07 | Nsk Ltd. | Steering angle estimating device for vehicle |
JP2007137383A (en) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Jtekt Corp | Steering device |
EP1878638A2 (en) * | 2006-07-14 | 2008-01-16 | NSK Ltd. | Control apparatus for electric power steering |
JP2008249719A (en) * | 2008-05-22 | 2008-10-16 | Nsk Ltd | Steering angle estimation device for vehicle, and electric power steering system incorporating it |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06219308A (en) * | 1993-01-29 | 1994-08-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | Steering angle estimation of vehicle |
JPH09178464A (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Sanwa Seiki Co Ltd | Method of detecting steering angle of vehicle and detecting device |
JPH11180330A (en) * | 1997-12-22 | 1999-07-06 | Mitsubishi Electric Corp | Steering angle arithmetic unit |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001194491A patent/JP2003014450A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06219308A (en) * | 1993-01-29 | 1994-08-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | Steering angle estimation of vehicle |
JPH09178464A (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Sanwa Seiki Co Ltd | Method of detecting steering angle of vehicle and detecting device |
JPH11180330A (en) * | 1997-12-22 | 1999-07-06 | Mitsubishi Electric Corp | Steering angle arithmetic unit |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005031256A1 (en) * | 2003-09-25 | 2005-04-07 | Nsk Ltd. | Steering angle estimating device for vehicle |
KR100839575B1 (en) * | 2003-09-25 | 2008-06-19 | 닛본 세이고 가부시끼가이샤 | Steering angle estimating device for vehicle |
US7440829B2 (en) | 2003-09-25 | 2008-10-21 | Nsk Ltd. | Steering angle estimating apparatus for vehicle |
JP2007137383A (en) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Jtekt Corp | Steering device |
EP1878638A2 (en) * | 2006-07-14 | 2008-01-16 | NSK Ltd. | Control apparatus for electric power steering |
EP1878638A3 (en) * | 2006-07-14 | 2008-02-27 | NSK Ltd. | Control apparatus for electric power steering |
US7849957B2 (en) | 2006-07-14 | 2010-12-14 | Nsk Ltd. | Control apparatus for electric power steering |
JP2008249719A (en) * | 2008-05-22 | 2008-10-16 | Nsk Ltd | Steering angle estimation device for vehicle, and electric power steering system incorporating it |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3577375B2 (en) | Traction control device for four-wheel drive vehicle | |
JP3669668B2 (en) | Vehicle wheel slip angle detection device | |
EP0554131B1 (en) | System and method for determining a reduction in the pneumatic tire pressure | |
JPH08207607A (en) | Traction controller for four-wheel drive vehicle | |
JPH08258684A (en) | Abs controller and asc controller for automobile | |
JPH10157589A (en) | Braking force control device | |
JPS61235275A (en) | Method of controlling rear wheel steering operation of front and rear wheel steering type vehicle | |
US6810317B2 (en) | System and method for controlling and/or regulating the handling characteristics of a motor vehicle | |
JP2004098787A (en) | Method and device for detecting tire air pressure reduction, and program for determining tire pressure reduction | |
JP2003014450A (en) | Steering angle estimation device for vehicle | |
JP2003267012A (en) | Detecting method of decrease of tire air pressure, its device, and program of determining tire decompression | |
JP3236391B2 (en) | Calculation method of body speed of four-wheel drive vehicle | |
JP3214826B2 (en) | Vehicle motion control device | |
JP2003054230A (en) | Detection method for reduction of tire pneumatic pressure and device thereof and selection program of threshold value for judging pressure reduction of tire | |
JPH10281944A (en) | Tire judging device for vehicle | |
JP3703635B2 (en) | Vehicle behavior control device | |
JPH082278A (en) | Driving force control device for four-wheel drive vehicle | |
JPH1172508A (en) | Sensor measured value corrector for motion controller of vehicle | |
JP4953503B2 (en) | Method and apparatus for detecting vehicle curving | |
JP2003226236A (en) | Yaw rate detecting device for moving body | |
JPH05338457A (en) | Four-wheel drive device for vehicle | |
JP2001260855A (en) | Different-diameter wheel judging device and brake hydraulic pressure control device using the same | |
JPH1178933A (en) | Method and device for estimating side slip angle of vehicle body | |
JP3988968B2 (en) | Traction control device | |
JP3050026B2 (en) | Tire pressure drop detection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080610 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20080717 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20101019 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20101116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20110105 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110224 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20111206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |