JPH083493B2 - Vehicle running condition calculator - Google Patents
Vehicle running condition calculatorInfo
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- JPH083493B2 JPH083493B2 JP5506287A JP5506287A JPH083493B2 JP H083493 B2 JPH083493 B2 JP H083493B2 JP 5506287 A JP5506287 A JP 5506287A JP 5506287 A JP5506287 A JP 5506287A JP H083493 B2 JPH083493 B2 JP H083493B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、差動装置の差動制限量制御やトランスファ
装置の前後輪駆動力配分制御等で制御入力情報として用
いられる車両走行状態（ヨーレイト、求心加速度等）を
演算する車両走行状態演算装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention is directed to a vehicle running state (yaw rate) used as control input information in differential limiting amount control of a differential device, front / rear wheel driving force distribution control of a transfer device, and the like. , A centripetal acceleration, etc.).
（従来の技術） 従来、車両走行状態の一つである求心加速度を入力情
報として得るセンサとしては、例えば、磁性体を利用し
た周知の加速度センサを用いた装置や、特公昭59−1599
4号公報に記載されている装置が知られている。(Prior Art) Conventionally, as a sensor for obtaining centripetal acceleration, which is one of the running states of a vehicle, as input information, for example, a device using a known acceleration sensor using a magnetic material, or Japanese Patent Publication No. 59-1599.
The device described in Japanese Patent No. 4 is known.
前者の従来装置は、磁性流体を封入し、求心方向に作
用する加速度に応じた磁性流体の変形を２つのコイルの
インダクタンスの差で検出し、出力電圧によって直接求
心加速度を得る装置である。また、後者の従来装置は、
車速とハンドル操向時の操舵角とを検出し、両検出値を
入力信号とし、函数発生器により車速の２乗と操舵角の
正接との積にほぼ比例する出力信号を求め、該出力信号
から自動車の旋回時に生じる遠心力（求心加速度×車
重）を求めるようにした装置である。The former conventional device is a device that encloses a magnetic fluid, detects the deformation of the magnetic fluid according to the acceleration acting in the centripetal direction by the difference in the inductance of the two coils, and directly obtains the centripetal acceleration by the output voltage. In addition, the latter conventional device,
The vehicle speed and the steering angle at the time of steering the steering wheel are detected, the detected values are used as input signals, and an output signal which is approximately proportional to the product of the square of the vehicle speed and the tangent of the steering angle is obtained by a function generator. Is a device for obtaining the centrifugal force (centripetal acceleration x vehicle weight) generated when the vehicle turns.
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前者の従来装置にあっては、価格が高
く、かつ旋回中のロールによる車体傾斜で重力加速度成
分も検出してしまい、車体ロールを検出して出力信号を
補正しないことには正確な求心加速度が得られないとい
う問題点があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the former conventional device, the price is high, and the gravitational acceleration component is also detected by the vehicle body inclination due to the rolling roll, and the vehicle body roll is detected and output. There is a problem in that accurate centripetal acceleration cannot be obtained without correcting the signal.
また、後者の従来装置にあっては、操舵角の絶対中立
位置を検出することが困難で、かつ高速旋回時にスリッ
プアングルがついた場合には、路面摩擦係数を検出して
演算値を補正しないことには正確な遠心力（求心加速
度）が得られないという問題点があった。Further, in the latter conventional device, when it is difficult to detect the absolute neutral position of the steering angle and a slip angle is attached during high-speed turning, the road surface friction coefficient is not detected and the calculated value is not corrected. However, there is a problem in that an accurate centrifugal force (centripetal acceleration) cannot be obtained.
これに対し、本出願人は、実願昭61−132912号（実公
平05−002857号）の出願において、上述のような問題点
を解決する内容の先行技術を提案した。On the other hand, the present applicant has proposed a prior art having the content of solving the above-mentioned problems in the application of Japanese Utility Model Application No. 61-132912 (Japanese Utility Model Publication No. 05-002857).
しかしながら、この先行出願では、左右輪回転速度差
ΔＮと、左右輪平均回転速度Vにより演算される車速Vf
に基づく車両走行状態の演算周期を同時に行なっていた
為、旋回内輪の空転に伴なって発生する左右各輪の車輪
速の検出誤差Ｃは、車速Vfの場合、左右輪平均回転速度
Vにより演算される為、小さく誤差影響の問題が生じな
い。However, in this prior application, the vehicle speed Vf calculated from the left / right wheel rotational speed difference ΔN and the left / right wheel average rotational speed V is calculated.
Since the vehicle running state calculation cycle based on the above is performed at the same time, the detection error C of the wheel speed of each of the left and right wheels, which occurs due to the idling of the turning inner wheel, is the vehicle speed Vf.
Since it is calculated by V , there is no problem of error influence.
反面、左右輪回転速度差ΔＮが用いられる旋回半径R,
ヨーレイト，求心加速度Ygの場合に誤差影響の問題が
生じる。On the other hand, the turning radius R, where the left / right wheel rotational speed difference ΔN is used,
In the case of yaw rate and centripetal acceleration Yg, the problem of error influence occurs.
具体例として、車速100km/h（タイヤ周速884rpm）で
の走行時、左右輪回転速度差ΔＮが、10rpmから7rpmへ
と3rpmの誤差（Ｃ＝3rpm）が発生したとする。As a specific example, it is assumed that when the vehicle travels at a vehicle speed of 100 km / h (tire circumferential speed of 884 rpm), an error of 3 rpm (C = 3 rpm) in the left / right wheel rotation speed difference ΔN from 10 rpm to 7 rpm occurs.
この場合、タイヤ周速は884±Crpmで得られる為、誤
差Ｃにより88rpmから887rpmとなり、車速Vfは、100km/h
→100,3km/hとなりほとんど誤差の問題はない。In this case, the tire peripheral speed can be obtained at 884 ± C rpm, so the error C causes it to change from 88 rpm to 887 rpm, and the vehicle speed Vf is 100 km / h.
→ 100,3km / h and there is almost no error problem.
しかし、左右輪回転速度差ΔＮが用いられる旋回半径
Rxの場合、Rx＝Ｋ・Vf/ΔＮ（Ｋ≒13.11）である為、Rx
＝131.1m→Rx＝187mとなり、56mもの誤差が発生する。However, the turning radius where the left and right wheel rotational speed difference ΔN is used
In the case of Rx, Rx = K · Vf / ΔN (K≈13.11), so Rx
= 131.1m → Rx = 187m, and an error of 56m occurs.
ところで、車輪速の検出には、主に以下の２通りの方
法が知られている。By the way, the following two methods are mainly known to detect the wheel speed.
パルスカウント方式 これは、設定時間Δｔ内の入力パルスをカウントして
車輪速を検出する方法で、Δｔ間の平均車輪速が求めら
れる。Pulse Count Method This is a method of detecting the wheel speed by counting the input pulses within the set time Δt, and the average wheel speed between Δt is obtained.
パルス周期計測方式 これは、入力パルスの１周期から車輪速を検出する方
法である。Pulse period measurement method This is a method of detecting the wheel speed from one cycle of the input pulse.
以上、２通りのうち、制動時の車輪ロックを防止する
アンチブロック（ABS）システム等では、の方法が一
般的であり、この方が短時間で車輪速を検出することが
出来、その為、コントローラの制御を高速化出来るので
好ましい。Of the above two methods, the anti-block (ABS) system that prevents wheel lock during braking is generally used, and this method can detect the wheel speed in a shorter time. It is preferable because the control of can be speeded up.
尚、の場合には数百msecのオーダであるのに対し、
の場合には数msecのオーダである。In the case of, while the order is several hundred msec,
In the case of, it is on the order of several msec.
一方、本文中で用いている検出誤差とは、車輪への制
動力や駆動力の影響で生じる誤差の事であり、計測車輪
に制・駆動力が加わり発生するものである。具体的に
は、旋回中に駆動内輪が浮き上がり空転する場合等が考
えられる。On the other hand, the detection error used in the text is an error caused by the influence of the braking force and the driving force on the wheel, and is generated by the braking / driving force being applied to the measurement wheel. Specifically, a case where the inner drive wheel floats up and spins during turning is conceivable.
これら駆動スリップの影響により、正確なヨーレイ
ト，横加速度等の車両走行状態を演算するための車輪
速、つまり、空転成分を含まないころがりのみにより発
生する車輪速が検出出来ない。Due to the influence of these driving slips, it is impossible to detect the wheel speed for accurately calculating the vehicle running state such as the yaw rate and the lateral acceleration, that is, the wheel speed generated only by the rolling that does not include the idling component.
即ち、本発明が目的とするところは、上記車輪の空転
に起因した検出誤差を除いた正確な車輪速の検出と、上
記に示す様な高速制御を両立させる事である。That is, the object of the present invention is to achieve both the accurate detection of the wheel speed excluding the detection error caused by the wheel idling and the high speed control as described above.
ところで、上記駆動スリップによる影響を左右輪の回
転加速度の差から補正する方法を、特開昭61−292016号
（特公平06−077023号）で示した。By the way, a method of correcting the influence of the above-mentioned drive slip from the difference between the rotational accelerations of the left and right wheels is shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-292016 (Japanese Patent Publication No. 06-077023).
しかし、前記車輪の加速度を上記に示す様な短い周期
で行なおうとすると、マイコンの分解能から考えると無
理があり、駆動スリップによる影響を正確に分離するの
は難しいものであった。However, if the acceleration of the wheels is attempted in the short cycle as described above, it is impossible from the viewpoint of the resolution of the microcomputer, and it is difficult to accurately separate the influence of the drive slip.
そこで、上記問題点を解決する為に、全体の制御周期
を十分長くすれば、駆動スリップによる影響を左右輪の
回転加速度の差として正確に捕捉する事が可能となる
が、反面、全体の制御周期が長くなるので、１制御周期
毎の出力値の差が大きくなり、制御の滑らかさが低下し
てしまう（第６図参照）。Therefore, in order to solve the above problems, if the entire control cycle is made sufficiently long, it is possible to accurately capture the influence of the drive slip as the difference between the rotational accelerations of the left and right wheels. Since the cycle becomes long, the difference between the output values for each control cycle becomes large, and the smoothness of control deteriorates (see FIG. 6).
（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的
としてなされたもので、この目的達成のために本発明で
は、以下に述べる解決手段とした。(Means for Solving the Problems) The present invention has been made for the purpose of solving the problems described above, and in order to achieve this object, the present invention has the following solution means.
本発明の解決手段を、第１図に示すクレーム対応図に
より説明すると、左右輪の回転速度W1,W2をそれぞれ検
出する左輪回転速度検出手段ａ及び右輪回転速度検出手
段ｂと、該検出手段a,bによる左輪回転速度W1及び右輪
回転速度W2により左右輪回転速度差ΔＮ及び左右輪平均
回転速度Vを演算する左右輪回転速度差演算手段ｃ及び
左右輪平均回転速度演算手段ｄと、前記左右輪回転速度
差ΔＮの演算周期を前記左右輪平均回転速度Vの演算周
期よりも長くすると共に、左右輪回転速度差ΔＮ及び左
右輪平均回転速度Vの単位時間当りに変化可能な幅を個
々に異なる制限値が設定された制限手段ｅで制限し、左
右輪回転速度差ΔＮ及び左右輪平均回転速度Ｖに基づい
て，ヨーレイト，求心加速度Yg等の車両走行状態を演
算する車両走行状態演算手段ｆとを備えていることを特
徴とする手段とした。The solution means of the present invention will be described with reference to the claim correspondence diagram shown in FIG. 1. Left wheel rotation speed detection means a and right wheel rotation speed detection means b for detecting rotation speeds W1 and W2 of the left and right wheels, respectively, and the detection means. left and right wheel rotation speed difference calculation means c and left and right wheel average rotation speed calculation means d for calculating the left and right wheel rotation speed difference ΔN and the left and right wheel average rotation speed V from the left wheel rotation speed W1 and the right wheel rotation speed W2 by a and b, with an operation period of the right and left wheel rotational speed difference ΔN is greater than the calculation cycle of the left and right-wheel average rotational speed V, and changeable width per unit of the right and left wheel rotational speed difference ΔN and the left and right-wheel average rotational speed V time A vehicle running state calculation for limiting the vehicle by using limiting means e in which different limit values are set, and calculating the vehicle running states such as yaw rate and centripetal acceleration Yg based on the left and right wheel rotation speed difference ΔN and the left and right wheel average rotation speed V Equipped with means f It is a means characterized by the fact that
（作用） 従って、本発明の車両走行状態演算装置では、上述の
ような手段としたことにより、駆動輪スリップに起因し
た誤差Ｃの影響が比較的小さい左右輪平均回転速度V
は、上記パルスカウント方式の様に短い周期で信号を処
理し、誤差Ｃの影響が比較的大きい左右輪回転速度差Δ
Ｎは、読み込み周期を長くして、この長い周期内で発生
する駆動スリップ量を観測する事により、駆動スリップ
が発生したか否かが判定される。(Operation) Therefore, in the vehicle traveling state calculation device of the present invention,
Due to such means, it is
The average rotational speed of the left and right wheels, which is relatively unaffected by the error CV
Signal is processed in a short cycle like the above pulse count method.
Therefore, the left and right wheel rotational speed difference Δ, which is relatively affected by the error C,
N is generated within this long cycle by lengthening the read cycle.
Drive slip by observing the amount of drive slip
It is determined whether or not has occurred.
従って、システム全体としての制御周期は、短くして
滑らかな制御を達成することが出来ると共に、検出誤差
の影響が大きい信号のみに関しては、長い周期で値を演
算することで正確に検出誤差の影響が取り除かれ、正確
な車両走行状態を演算により得ることが出来る。Therefore, the control cycle of the entire system can be shortened to achieve smooth control, and only the signal that is greatly affected by the detection error can be accurately calculated by calculating the value in a long cycle. Is removed, and an accurate vehicle traveling state can be obtained by calculation.
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。尚、こ
の実施例を述べるにあたって、車両走行状態に応じて前
輪側への駆動力配分が変更される駆動力配分制御装置を
備えた後輪駆動車ベースの四輪駆動車に適用した車両走
行状態演算装置を例にとる。(Examples) Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing this embodiment, the vehicle running state applied to a rear wheel drive vehicle-based four-wheel drive vehicle equipped with a drive force distribution control device that changes the drive force distribution to the front wheels according to the vehicle running state Take a computing device as an example.
まず、実施例の車両走行状態演算装置Ａは、第２図に
示すように、左前輪速センサ（左輪回転速度検出手段）
１、右前輪速センサ（右輪回転速度検出手段）２、モジ
ュール（左右輪回転速度差演算手段，左右輪平均回転速
度演算手段，制限手段，車両走行状態演算手段）３を備
えている。First, as shown in FIG. 2, the vehicle running state calculation device A of the embodiment has a left front wheel speed sensor (left wheel rotation speed detecting means).
1, a right front wheel speed sensor (right wheel rotation speed detection means) 2, a module (left and right wheel rotation speed difference calculation means, left and right wheel average rotation speed calculation means, limiting means, vehicle running state calculation means) 3.
前記左右の前輪速センサ1,2は、トランスファクラッ
チ６の締結力に応じて駆動される前輪4,5と同期して回
転するセンサローター11,21と、車体側に固定され、セ
ンサローター11,21に形成されたセレーション歯11a,21a
に近接配置されるセンサピックアップ12,22と、によっ
て構成されている。The left and right front wheel speed sensors 1 and 2 are sensor rotors 11 and 21 that rotate in synchronization with the front wheels 4 and 5 that are driven according to the fastening force of the transfer clutch 6, and the sensor rotors 11 and 21 that are fixed to the vehicle body side. 21 formed serration teeth 11a, 21a
And sensor pickups 12 and 22 arranged close to each other.
尚、前記センサピックアップ12,22には、第３図に示
すように、永久磁石12a,22aとコイル12b,22bとが内蔵さ
れていて、センサローター11,21が回転するとセンサピ
ックアップ12,22内の永久磁石12a,22aによる磁束ｍが、
セレーション歯11a,21aとセンサピックアップ12,22先端
との間の空隙変化により変化し、センサピックアップ1
2,22内のコイル12b,22bにセンサローター11,21の回転数
に応じた周波数の正弦波電圧信号による電磁誘導起電力
が発生する（第４図ａ）。As shown in FIG. 3, the sensor pickups 12 and 22 have permanent magnets 12a and 22a and coils 12b and 22b built therein. When the sensor rotors 11 and 21 rotate, the sensor pickups 12 and 22 are Magnetic flux m by the permanent magnets 12a, 22a of
The sensor pickup 1 changes when the gap between the serration teeth 11a, 21a and the tip of the sensor pickup 12, 22 changes.
Electromagnetic induction electromotive force is generated in the coils 12b and 22b in the coils 2 and 22 by a sine wave voltage signal having a frequency corresponding to the number of revolutions of the sensor rotors 11 and 21 (Fig. 4a).
この電磁誘導起電力は、それぞれ左前輪回転速度信号
（wf1）及び右前輪回転速度信号（wf2）としてモジュー
ル３に送られる。This electromagnetic induced electromotive force is sent to the module 3 as a left front wheel rotation speed signal (wf1) and a right front wheel rotation speed signal (wf2), respectively.
モジュール３は、前記両車輪速センサ1,2から送られ
る正弦波電圧信号による左前輪回転速度信号（wf1）及
び右前輪回転速度信号（wf2）を、それぞれ矩形波信号
（パルス信号）に変換する波形整形回路と（第４図
ｂ）、パルス周期により得られる左前輪回転速度Wf1と
右前輪回転速度Wf2に基づいて、車速Vf、旋回半径Rx、
ヨーレイト、求心加速度Ygを演算により求めるマイク
ロコンピュータを中心とする電子制御回路である。The module 3 converts the left front wheel rotation speed signal (wf1) and the right front wheel rotation speed signal (wf2) by the sine wave voltage signals sent from the both wheel speed sensors 1 and 2 into rectangular wave signals (pulse signals), respectively. Based on the waveform shaping circuit (Fig. 4b), the left front wheel rotation speed Wf1 and the right front wheel rotation speed Wf2 obtained by the pulse period, the vehicle speed Vf, the turning radius Rx,
This is an electronic control circuit centered on a microcomputer that calculates the yaw rate and centripetal acceleration Yg by calculation.
尚、図中７は駆動力配分制御装置であって、前記モジ
ュール３からの入力情報に基づいて、トランスファクラ
ッチ６の締結力を制御するもので、モジュール３とは図
示のように別体構成であっても、また一体構成であって
もよい。Reference numeral 7 in the drawing denotes a driving force distribution control device for controlling the fastening force of the transfer clutch 6 based on the input information from the module 3, and is configured separately from the module 3. It may be either integrated or integrated.
次に、作用を説明する。 Next, the operation will be described.
まず、モジュール３での車両走行状態演算処理作動の
流れを第５図に示すフローチャート図により説明する。First, the flow of the vehicle running state calculation processing operation in the module 3 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
ステップａは、両車輪速センサ1,2からの左前輪及び
右前輪の回転速度信号（wf1），（wf2）により左前輪回
転速度Wf1及び右前輪回転速度Wf2を読み込むステップで
ある。Step a is a step of reading the left front wheel rotation speed Wf1 and the right front wheel rotation speed Wf2 from the rotation speed signals (wf1) and (wf2) of the left front wheel and the right front wheel from both wheel speed sensors 1 and 2.
ステップｂは、ステップａで読み込まれた左前輪回転
速度Wf1及び右前輪回転速度Wf2に基づいて車速Vfを演算
により求めるステップである。Step b is a step of calculating the vehicle speed Vf based on the left front wheel rotation speed Wf1 and the right front wheel rotation speed Wf2 read in step a.
尚、車速Vfの演算式は、以下の通りである。The formula for calculating the vehicle speed Vf is as follows.
Vf＝1/2（Wf1＋Wf2）＊ｒ r;タイヤ径 ステップｃは、左右輪回転速度差ΔＮを計算する為の
タイマー値（Time）を制御周期毎に１づつ増加させるス
テップである。Vf = 1/2 (Wf1 + Wf2) * r r; tire diameter Step c is a step of incrementing a timer value (Time) for calculating the left / right wheel rotational speed difference ΔN by 1 for each control cycle.
ステップｄは、タイマー値が設定時間Toより大きいか
否かを判断するステップである。Step d is a step of determining whether or not the timer value is larger than the set time To.
ここで、Time＞Toの時は、ステップｅ〜ステップｏに
より前後輪回転速度差ΔＮの演算がなされると共に、ス
テップｑでローパスフィルタの値ΔRmaxが変化幅Roに設
定され、Time≦Toの時は、ステップｐに飛び、左右輪回
転速度差ΔＮが新しい値に更新されることなく、ローパ
スフィルタの値ΔRmaxが変化幅R1（＜Ro）に設定され
る。When Time> To, the front-rear wheel rotation speed difference ΔN is calculated in steps e to o, and the low-pass filter value ΔRmax is set to the change width Ro in step q, and when Time ≦ To Goes to step p, and the value ΔRmax of the low-pass filter is set to the change width R1 (<Ro) without updating the left / right wheel rotational speed difference ΔN to a new value.
尚、ここで、ステップＰ及びｑは左右輪平均回転速度
Vfの単位時間当りに変化可能な幅を間接的に制限する制
限手段に対応するものである。Note that, here, steps P and q are the left and right wheel average rotation speeds.
This corresponds to a limiting means that indirectly limits the width of Vf that can be changed per unit time.
ステップｅは、今回読み込まれた左前輪回転速度Wf1
及び右前輪回転速度Wf2と、前回To秒前に読み込まれた
左前輪回転速度Wf1oと右前輪回転速度Wf2oとによって、
１回の演算処理周期における回転速度変化分ΔW1,ΔW2
を演算するステップである。Step e is the left front wheel rotation speed Wf1 read this time
And the right front wheel rotation speed Wf2, and the left front wheel rotation speed Wf1 o and the right front wheel rotation speed Wf2 o that were read the previous To seconds before,
Rotational speed change ΔW1, ΔW2 in one calculation processing cycle
Is a step for calculating.
尚、演算式は、以下の通りである。The calculation formula is as follows.
ΔW1＝Wf1−Wf1o ΔW2＝Wf2−Wf2o ステップｆは、前記ステップｅで求めた回転速度変化
分ΔW1,ΔW2と演算処理周期toとによって左右輪の回転
加速度1,２を求めるステップである。ΔW1 = Wf1−Wf1 o ΔW2 = Wf2−Wf2 o Step f is a step of obtaining the rotational accelerations 1 and 2 of the left and right wheels by the rotational speed variation ΔW1 and ΔW2 obtained in the step e and the arithmetic processing period to.
尚、演算式は、以下の通りである。 The calculation formula is as follows.
１＝ΔW1/to ２＝ΔW2/to ステップｇは、前記ステップｆで演算した左右輪の回
転加速度1,２から回転加速度差Δを演算により求
めるステップである。1 = ΔW1 / to 2 = ΔW2 / to Step g is a step of calculating a rotational acceleration difference Δ from the rotational accelerations 1 and 2 of the left and right wheels calculated in step f.
尚、演算式は、以下の通りである。The calculation formula is as follows.
Δ＝２−１ ステップｈ及びステップｉは、前記ステップｇで得ら
れた回転加速度差Δが、設定回転加速度差Δｏを越
えているか（ステップｈ）、設定回転加速度差−Δｏ
未満であるか（ステップｉ）を判断するステップで、両
ステップh,iによって、Δ＞Δｏの場合、Δ＜Δ
ｏの場合、−Δｏ≦Δ≦Δｏの場合の３通りで
それぞれ異なる演算用の左右輪回転速度W1*,W2*が設定
されることになる。ここでステップｈ及びステップｉは
左右輪回転速度差の単位時間当りに変化可能な幅を設定
する制限手段の対応するものである。Δ = 2-1 In step h and step i, whether the rotational acceleration difference Δ obtained in the step g exceeds the set rotational acceleration difference Δo (step h), or the set rotational acceleration difference −Δo.
In the step of determining whether it is less than (step i), if both steps h and i satisfy Δ> Δo, Δ <Δ
In the case of o, the left and right wheel rotation speeds W1 * and W2 * for calculation which are different from each other are set in three ways in the case of −Δo ≦ Δ ≦ Δo. Here, step h and step i correspond to the limiting means for setting the width of the left and right wheel rotational speed difference that can be changed per unit time.
Δ＞Δｏの場合には、ステップｊへ進み、右前輪
５が駆動スリップ傾向と判断され、演算用の右輪回転速
度W2*が、１周期前の右輪回転速度W2O*に、前記ステッ
プｅでの左輪回転速度変化分ΔW1を加算することにより
補正演算される。If Δ> Δo, the process proceeds to step j, the right front wheel 5 is determined to have a drive slip tendency, and the right wheel rotational speed W2 * for calculation is set to the right wheel rotational speed W2O * one cycle before, at the step e. The correction calculation is performed by adding the change amount ΔW1 of the left wheel rotation speed in.
従って、ステップｊでは、検出により得られた左輪回転
速度Wf1がそのまま演算用の左輪回転速度W1*として設定
され、（W2o *＋ΔW1）の演算により得られた値が演算用
の右輪回転速度W2*として設定される。Therefore, in step j, the left wheel rotational speed Wf1 obtained by the detection is set as it is as the left wheel rotational speed W1 * for calculation, and the value obtained by the calculation of (W2 o * + ΔW1) is the right wheel rotational speed for calculation. Set as W2 * .
Δ＜Δｏの場合には、ステップｌへ進み、左前輪
４が駆動スリップ傾向と判断され、演算用の左輪回転速
度W1*が、１周期の左輪回転速度W1O*に、前記ステップ1
01での右輪回転速度変化分ΔW2を加算することにより補
正演算される。If Δ <Δo, the process proceeds to step l, the left front wheel 4 is determined to have a drive slip tendency, and the left wheel rotational speed W1 * for calculation is changed to the left wheel rotational speed W1O * of one cycle by the step 1 above.
The correction calculation is performed by adding the change amount ΔW2 of the right wheel rotation speed at 01.
従って、ステップｌでは、（W1o*＋ΔW2）の演算により
得られた値が演算用の左輪回転速度W1*として設定さ
れ、検出により得られた右輪回転速度Wf2がそのまま演
算用の右輪回転速度W2*として設定される。Therefore, in step l, the value obtained by the calculation of (W1o * + ΔW2) is set as the left wheel rotational speed W1 * for calculation, and the right wheel rotational speed Wf2 obtained by the detection is directly used for the right wheel rotational speed for calculation. Set as W2 * .
−Δｏ≦Δｏの場合には、左右の前輪4,5はいず
れも駆動輪スリップの発生が大きくない場合と判断し、
ステップｋへ進んで、検出により得られた左右輪回転速
度Wf1,Wf2がそのまま演算用の左右輪回転速度W1*,W2*と
して設定される。In the case of −Δo ≦ Δo, it is determined that the left and right front wheels 4 and 5 do not generate large drive wheel slips.
In step k, the left and right wheel rotation speeds Wf1 and Wf2 obtained by the detection are directly set as the left and right wheel rotation speeds W1 * and W2 * for calculation.
演算用の左右輪回転速度W1*,W2*を設定する各ステッ
プj,k,lのいずれかを経過してきたら、ステップｍへ進
み、１周期前に検出した左右輪回転速度Wf1,Wf2をWf1o,
Wf2oとして記憶させておく。When either one of the steps j, k, l for setting the left and right wheel rotation speeds W1 * , W2 * for calculation has passed, proceed to step m and set the left and right wheel rotation speeds Wf1, Wf2 detected one cycle before to Wf1 o ,
Remember it as Wf2 o .
ステップｎは、演算用の左右輪回転速度W1*,W2*に基
づいて、前後輪回転速度差ΔＮを演算により求めるステ
ップである。Step n is a step for calculating the front and rear wheel rotation speed difference ΔN based on the left and right wheel rotation speeds W1 * and W2 * for calculation.
尚、ΔＮの演算式は以下の通りである。The formula for calculating ΔN is as follows.
ΔＮ＝｜W1*-W2*｜ ステップｏは、タイマー値（Time）をクリアーにする
ステップである。ΔN = | W1 * -W2 * | Step o is a step for clearing the timer value (Time).
ステップｐは、前記ステップｄでTime≦Toの時に進み
ステップで、左右輪回転速度差ΔＮが新しい値に更新さ
れることなく、ローパスフィルタの値ΔRmaxが変化幅R1
（＜Ro）に設定される。Step p is a step that advances when Time ≦ To in step d, and the value ΔRmax of the low-pass filter is changed by a change width R1 without updating the left / right wheel rotational speed difference ΔN to a new value.
(<Ro) is set.
尚、ステップｐのルートを通った場合には、左右輪回転
速度差ΔＮはマイクロコンピュータのメモリに記憶され
ている前回の演算値のままで、車速Vfのみ演算周期毎に
更新され、旋回半径Rxが演算される。When the vehicle passes through the route of step p, the left / right wheel rotational speed difference ΔN remains the previous calculated value stored in the memory of the microcomputer, only the vehicle speed Vf is updated every calculation cycle, and the turning radius Rx Is calculated.
ステップｑは、ローパスフィルタの値ΔRmaxを変化幅
Ro（≦R1）に設定するステップである。Step q changes the value of the low-pass filter ΔRmax
This is the step of setting to Ro (≦ R1).
ステップｒは、左右輪回転速度差ΔＮと車速Vfとに基
づいて旋回半径Rxを演算するステップである。Step r is a step of calculating the turning radius Rx based on the left-right wheel rotational speed difference ΔN and the vehicle speed Vf.
尚、Rxの演算式は、以下の通りである。The calculation formula of Rx is as follows.
Rx＝Ｋ・Vf/ΔＮ K;定数 ステップｓは、今回求められた旋回半径Rxと前回の制
御周期時に求められた旋回半径Rxoとによって、演算周
期毎の旋回半径変化幅ΔＲが演算により求められる。Rx = K · Vf / ΔN K ; constant step s is determined by the turning radius Rx o determined during the control period of the turning radius Rx and the last determined time, the turning radius variation range ΔR of each calculation cycle by the operation To be
尚、ΔＲの演算式は以下の通りである。 The formula for calculating ΔR is as follows.
ΔＲ＝|Rx−Rxo｜ ステップｔは、前記ステップｓで演算により求めた旋
回半径変化幅ΔＲが単位時間の変化幅としての許容値、
即ち、ローパスフィルタの値ΔRmax以下であるかどうか
を判断するステップであり、ΔＲ≦ΔRmaxの場合にはそ
のまま旋回半径Rxを補正せず、ΔＲ＞ΔRmaxの場合いは
ステップｕ〜ステップｗで旋回半径Rxの補正がなされ
る。ΔR = | Rx−Rx o | In step t, the turning radius change width ΔR obtained by the calculation in step s is a permissible value as a change width of unit time,
That is, this is a step of determining whether or not the value of the low-pass filter is less than or equal to ΔRmax. If ΔR ≦ ΔRmax, the turning radius Rx is not corrected as it is. Rx is corrected.
尚、ローパスフィルタの値ΔRmaxは、前記ステップp,
qに示されるように、車速Vfのみの演算を行なう短い周
期の場合（R1）と、車速Vfと共に左右輪回転速度差ΔＮ
が演算されるToの長い周期の場合（Ro）とでは、演算周
期に応じて（R1＜Ro）異ならせている。The value ΔRmax of the low-pass filter is determined by the above-mentioned step p,
As shown in q, in the case of a short cycle in which only the vehicle speed Vf is calculated (R1), the vehicle speed Vf and the left / right wheel rotational speed difference ΔN
In the case where To has a long cycle for calculating (Ro), it is different according to the calculation cycle (R1 <Ro).
ステップｕは、旋回半径Rxの変化方向を判断するステ
ップであり、Rxが増加している場合には、ステップｖへ
進み、Rxが減少している場合にはステップｗへ進む。Step u is a step of determining the changing direction of the turning radius Rx. If Rx is increasing, the process proceeds to step v, and if Rx is decreasing, the process proceeds to step w.
ステップｖは、最大変化幅ΔRmaxを１周期前の旋回半
径Rxoに加算するフィルタリングにより旋回半径Rxを設
定するステップである。Step v is a step of setting the turning radius Rx by filtering which adds the maximum change width ΔRmax to the turning radius Rx o one cycle before.
ステップｗは、最大変化幅ΔRmaxを１周期前の旋回半
径Rxoから減算するフィルタリングにより旋回半径Rxを
設定するステップである。Step w is a step of setting the turning radius Rx by filtering subtracting the maximum variation width ΔRmax from one cycle before the turning radius Rx o.
ステップｘは、ステップr,v,wで求められた旋回半径R
xをRxoとして設定するステップである。Step x is the turning radius R found in steps r, v, w
This is the step to set x as Rx o .
ステップｙは、各車両状態を演算するステップであ
る。Step y is a step of calculating each vehicle state.
尚、ヨーレイト、求心加速度Ygの演算式は、以下の通
りである。The equations for calculating the yaw rate and the centripetal acceleration Yg are as follows.
＝Vf/Rx Yg＝Vf2/Rx 上述してきたフローチャートによる制御作動の流れ説
明において、左右輪回転速度差ΔＮの演算用のタイマー
値の設定時間Toは、左右各輪の車輪速度Wf1,Wf2の空転
状態が正確に判別出来るレベルまで長くする。= Vf / Rx Yg = Vf 2 / Rx In the control operation flow description based on the above-mentioned flowchart, the set time To of the timer value for calculating the left / right wheel rotational speed difference ΔN is equal to the wheel speeds Wf1 and Wf2 of the left and right wheels. Lengthen to a level where the idling state can be accurately determined.
また、ローパスフィルタにより制限する最大変化幅Ro
及びR1は、その演算周期内で車速が変化した場合、通常
の車両が旋回加速した場合、変化し得る程度の値とす
る。In addition, the maximum change width Ro limited by the low-pass filter
R1 and R1 are values that can change when the vehicle speed changes within the calculation cycle or when the normal vehicle accelerates while turning.
以上説明してきたように、実施例の車両走行状態演算
装置Ａにあっては、以下に述べるような効果が得られ
る。As described above, the vehicle traveling state calculation device A of the embodiment has the following effects.
左右前輪4,5の回転速度Wf1,Wf2を用いて車両走行状
態を求めるものである為、操舵角を用いて車両走行状態
を求める場合のようにスリップアングル等による補正を
必要としないで、実際の旋回状況に基づいた正確な車両
走行状態を演算により求めることができる。Since the vehicle running state is obtained using the rotational speeds Wf1 and Wf2 of the left and right front wheels 4 and 5, it is not necessary to make corrections such as slip angles as in the case where the vehicle running state is obtained using the steering angle. It is possible to obtain an accurate vehicle running state based on the turning state of the vehicle.
左右の前輪回転速度センサ1,2は、制動時に車輪ロ
ックを防止するアンチスキッド制御装置や車輪駆動力を
制御するトラクション制御装置等を搭載した車両には入
力センサとして用いられているため、センサを別に追加
することなく、センサ共用により安価に新たな制御情報
としての車両走行状態を得ることができる。The left and right front wheel rotation speed sensors 1 and 2 are used as input sensors in vehicles equipped with an anti-skid control device that prevents wheel lock during braking, a traction control device that controls wheel driving force, etc. It is possible to obtain the vehicle traveling state as new control information at low cost by sharing the sensor without additional addition.
左右輪回転速度差ΔＮの検出に当っては、左右輪の
回転加速度1,２により車輪スリップ状況が判断さ
れ、回転加速度の大きい側の車輪回転速度を補正するこ
とで車輪スリップによる検出誤差影響を取り除いて得ら
れた左輪回転速度W1*及び右輪回転速度W2*を演算要素と
している為、左右輪回転速度差ΔＮを精度よく演算によ
り求めることが出来る。In detecting the left / right wheel rotational speed difference ΔN, the wheel slip situation is judged by the rotational accelerations 1 and 2 of the left and right wheels, and by correcting the wheel rotational speed on the side where the rotational acceleration is large, the influence of the wheel slip on the detection error is detected. Since the left wheel rotation speed W1 * and the right wheel rotation speed W2 * obtained by the removal are used as the calculation elements, the left / right wheel rotation speed difference ΔN can be accurately calculated.
従って、低摩擦係数路走行時や求心加速度が大きい旋
回時等で、片輪側のスリップ比が高まるような時でも、
精度のよい左右輪回転速度差ΔＮの情報がもたらされ
る。Therefore, even when the slip ratio on one side increases, such as when traveling on a low friction coefficient road or when turning with a large centripetal acceleration,
This provides accurate information on the left / right wheel rotation speed difference ΔN.
左右輪回転速度差ΔＮの検出に当って、左右輪の回
転加速度差Δが設定回転加速度差Δｏを越えた場合
に補正を行なう装置である為、スリップを伴なわない旋
回時に発生する回転加速度差では回転速度の補正がなさ
れず、スリップを伴なわない旋回時における左右輪回転
速度差ΔＮの演算精度を確保することが出来る。In detecting the left / right wheel rotational speed difference ΔN, the correction is performed when the rotational acceleration difference Δ between the left and right wheels exceeds the set rotational acceleration difference Δo. Therefore, the rotational acceleration difference that occurs during turning without slipping is detected. Therefore, the rotation speed is not corrected, and the calculation accuracy of the left / right wheel rotation speed difference ΔN at the time of turning without slip can be ensured.
左右回転速度差ΔＮと車速Vfとの個々の演算周期と
ローパスフィルタの値を設定、つまり、検出誤差の影響
が小さい車速Vfに対しては、短い演算周期で、且つフィ
ルタ値も周期に応じて小さく設定し、検出誤差の影響が
大きい左右輪回転速度差ΔＮに対しては、長い演算周期
で、且つフィルタ値も周期に応じて大きく設定している
為、車速Vfの変化に対しては比較的早く応答して車両状
態が検出出来、左右輪回転速度差ΔＮの変化に対して
は、センサ検出精度のバラツキ影響を取り除いて、正確
に車両状態が検出出来る。The individual calculation cycle of the left-right rotation speed difference ΔN and the vehicle speed Vf and the value of the low-pass filter are set, that is, for the vehicle speed Vf with a small influence of the detection error, the calculation cycle is short, and the filter value also depends on the cycle. A small calculation cycle is set for the left and right wheel rotational speed difference ΔN, which is greatly affected by the detection error, and a large filter value is set according to the cycle. Therefore, comparison is made for changes in the vehicle speed Vf. The vehicle state can be detected in quick response, and the vehicle state can be accurately detected by removing the influence of the variation in the sensor detection accuracy with respect to the change in the left and right wheel rotational speed difference ΔN.
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、
具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっ
ても本発明に含まれる。The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings.
The specific configuration is not limited to this embodiment, and even if there are design changes and the like within the scope of the present invention, they are included in the present invention.
例えば、実施例では、車速Vfと左右輪回転速度差ΔＮ
との演算周期を異ならせる手法として、車速Vfの演算周
期をフローチャートによる１回の制御処理周期に設定
し、左右輪回転速度差ΔＮをタイマー管理により設定す
る例を示したが、車輪速センサからの入力パルス数で管
理（例えば、車速Vfの場合には１〜数パルス、左右輪回
転速度差ΔＮの場合には数十〜数百パルス）するような
例であってもよい。For example, in the embodiment, the vehicle speed Vf and the left and right wheel rotation speed difference ΔN
As a method of differentiating the calculation cycle of the vehicle speed Vf and the calculation cycle of the vehicle speed Vf to one control processing cycle by the flowchart, an example in which the left and right wheel rotational speed difference ΔN is set by timer management has been shown. The number of input pulses may be controlled (for example, 1 to several pulses in the case of the vehicle speed Vf, and several tens to several hundreds of pulses in the case of the left and right wheel rotation speed difference ΔN).
また、実施例では、トランスファクラッチの締結によ
り駆動力が配分される左右の前輪に回転速度検出手段を
設けた例を示したが、演算周期とローパスフィルタの値
及び補正により精度の高い左右輪回転速度差ΔＮを得る
ことが出来る為、駆動輪，非駆動輪にかかわらず適応出
来る。Further, in the embodiment, the example in which the rotation speed detecting means is provided on the left and right front wheels to which the driving force is distributed by the engagement of the transfer clutch has been shown, but the left and right wheel rotations with high accuracy are performed by the calculation cycle, the value of the low-pass filter, and the correction. Since the speed difference ΔN can be obtained, it can be applied regardless of whether the wheels are driving wheels or non-driving wheels.
また、この車両走行状態演算装置の適用例としては、
本出願人が先に提案した特願昭61−82834号（特公平06
−026938号）に記載されるような差動制限量制御装置や
駆動力配分制御装置に限られることなく、他の駆動系制
御や、サスペンション装置によるアンチロール制御や、
後輪ステアリング装置によるアンチスピン制御等に適用
できることは勿論である。Further, as an application example of this vehicle traveling state calculation device,
The applicant previously proposed Japanese Patent Application No. Sho 61-82834 (Japanese Patent Publication No.
-026938) is not limited to the differential limiting amount control device and the drive force distribution control device as described in, other drive system control, anti-roll control by the suspension device,
Of course, it can be applied to anti-spin control by the rear wheel steering device.
（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両走行状態演算
装置にあっては、左右輪回転速度差の演算周期を左右輪
平均回転速度の演算周期よりも長くすると共に、左右輪
回転速度差及び左右輪平均回転速度の単位時間当りに変
化可能な幅を個々に異なる制限値が設定された制限手段
で制限し、左右輪回転速度差及び左右輪平均回転速度に
基づいてヨーレイト，求心加速度等の車両走行状態を演
算する車両走行状態演算手段を備えている手段とした
為、装置全体としての制御周期は、短くして滑らかな制
御を達成することが出来ると共に、検出誤差の影響が大
きい左右輪回転速度差のみに関しては、長い周期で値を
演算することで検出誤差の影響が取り除かれ、正確な車
両走行状態を演算により得ることが出来るという効果が
得られる。(Effects of the Invention) As described above, in the vehicle traveling state calculation device of the present invention, the calculation cycle of the left and right wheel rotation speed difference is made longer than the calculation cycle of the left and right wheel average rotation speed, and the left and right wheels are calculated. The width of the rotational speed difference and the average rotational speed of the left and right wheels that can be changed per unit time is limited by limiting means having different limit values set, and the yaw rate based on the rotational speed difference of the left and right wheels and the average rotational speed of the left and right wheels is Since the device is provided with the vehicle running state calculating means for calculating the vehicle running state such as the centripetal acceleration, the control cycle of the entire apparatus can be shortened to achieve smooth control and the influence of the detection error. As for only the difference between the left and right wheel rotation speeds, the effect of detection error is eliminated by calculating the value in a long cycle, and the effect that an accurate vehicle running state can be obtained by calculation is obtained. It
第１図は本発明の車両走行状態演算装置を示すクレーム
対応図、第２図は実施例の車両走行状態演算装置を示す
図、第３図は実施例装置の車輪速度センサの検出原理説
明図、第４図は車輪速度センサからの正弦波電圧信号と
波形整形回路によるパルス信号とを示す図、第５図は車
両走行状態の演算処理ルーチンを示すフローチャート
図、第６図は制御周期が異なる場合の出力値の変化を示
す図である。 ａ…左輪回転速度検出手段 ｂ…右輪回転速度検出手段 ｃ…左右輪回転速度差演算手段 ｄ…左右輪平均回転速度演算手段 ｅ…制限手段 ｆ…車両走行状態演算手段FIG. 1 is a diagram corresponding to the claims showing a vehicle running state calculation device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a vehicle running state calculation device of an embodiment, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a detection principle of a wheel speed sensor of the embodiment device. FIG. 4 is a diagram showing a sine wave voltage signal from a wheel speed sensor and a pulse signal from a waveform shaping circuit, FIG. 5 is a flow chart diagram showing an arithmetic processing routine of a vehicle running state, and FIG. 6 is different in control cycle. It is a figure which shows the change of the output value in a case. a ... Left wheel rotation speed detection means b ... Right wheel rotation speed detection means c ... Left and right wheel rotation speed difference calculation means d ... Left and right wheel average rotation speed calculation means e ... Limiting means f ... Vehicle running state calculation means
Claims (2)
回転速度検出手段及び右輪回転速度検出手段と、 該検出手段による左輪回転速度及び右輪回転速度により
左右輪回転速度差及び左右輪平均回転速度を演算する左
右輪回転速度差演算手段及び左右輪平均回転速度演算手
段と、 前記左右輪回転速度差の演算周期を前記左右輪平均回転
速度の演算周期よりも長くすると共に、左右輪回転速度
差及び左右輪平均回転速度の単位時間当りに変化可能な
幅を個々に異なる制限値が設定された制限手段で制限
し、左右輪回転速度差及び左右輪平均回転速度に基づい
て旋回半径，ヨーレイト，求心加速度等の車両走行状態
を演算する車両走行状態演算手段と、 を備えていることを特徴とする車両走行状態演算装置。1. A left wheel rotation speed detecting means and a right wheel rotation speed detecting means for respectively detecting rotation speeds of the left and right wheels, and a left and right wheel rotation speed difference and a left and right wheel average according to the left wheel rotation speed and the right wheel rotation speed by the detecting means. Left and right wheel rotation speed difference calculating means and left and right wheel average rotation speed calculating means for calculating the rotation speed, and a calculation cycle of the left and right wheel rotation speed difference longer than a calculation cycle of the left and right wheel average rotation speed, and a left and right wheel rotation Limiting the width of the speed difference and the average rotational speed of the left and right wheels that can be changed per unit time by limiting means having different limit values, the turning radius based on the difference of the rotational speed of the left and right wheels and the average rotational speed of the left and right wheels, A vehicle running state computing device comprising: a vehicle running state computing means for computing a vehicle running state such as yaw rate and centripetal acceleration.
輪平均回転速度の単位時間当りに変化可能な幅の制限値
は、左右輪回転速度差及び左右輪平均回転速度に基づい
て演算される車両の旋回半径が単位時間当りに変化可能
な幅を制限するものであり、前記車両の旋回半径が単位
時間当りに変化可能な幅を制限することにより、間接的
に左右輪平均回転速度の単位時間当りに変化可能な幅を
制限するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の車両走行状態演算装置。2. A limit value of a width that can be changed per unit time of the left and right wheel average rotation speeds of the limit values set by the limiting means is calculated based on the left and right wheel rotation speed difference and the left and right wheel average rotation speeds. The turning radius of the vehicle is limited to a width that can be changed per unit time, and by limiting the width that the turning radius of the vehicle can be changed per unit time, the left and right wheel average rotation speeds are indirectly 2. The vehicle running state calculation device according to claim 1, wherein the variable width per unit time is limited.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5506287A JPH083493B2 (en) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | Vehicle running condition calculator |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP5506287A JPH083493B2 (en) | 1987-03-10 | 1987-03-10 | Vehicle running condition calculator |
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Families Citing this family (2)
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1987
- 1987-03-10 JP JP5506287A patent/JPH083493B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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