[发明专利]车体速度推定设备

说明书

技术领域

本发明涉及车体速度推定设备，并具体而言涉及在针对如下所述的事 实的情况下通过包括时间变化参数的观测器来推定横向车体速度、或者纵 向车体速度和横向车体速度，所述事实是：在使横向车体速度、或者纵向 车体速度和横向车体速度作为刚体运动方程(其中纵向车体速度和横向车 体速度被视为状态量且横摆角速度被视为根据时间而变化且与状态量不相 关的时间变化参数)的输入的情况下，该运动方程是可观测的控制对象。

背景技术

传统地，基于其中将轮胎的横向力描述为轮胎的滑移角的函数的横向 车辆运动模型，来执行对与车体横向速度相对应的车体滑移角的推定。此 车辆运动模型利用其中将横摆角速度和横向速度或滑移角作为状态量的运 动方程。在大多数情况下，车辆运动模型构造有其输出为横摆角速度或横 向加速度的观测器。

但是，实际车辆运动模型包括作为模型的、轮胎的滑移角和横向力之 间的关系。因此，在其中实际车辆模型和所使用的车辆模型不一致的非线 性区域中，需要通过校正装置进行复杂校正，例如对作为参数的转弯动力 (cornering power)进行校正(日本专利申请早期公开(JP-A)No.62- 83247)，或者切换为不使用模型的积分技术(JP-A No.8-332934)。

此外，用于推定车辆的不稳定行为的技术(“Development of Technique for Estimating Unstable Behavior of Vehicle”，Shiozawa等人， Society of Automotive Engineers of Japan，JSAE Paper No.20065708)公知作 为传统的用于基于车体的纵向和横向运动来推定滑移角的技术。基于在车 体处产生的加速度与离心加速度一致的假定，此技术是根据车体的纵向加 速度的值和横向加速度的值来推定离心加速度的方向，并根据推定得到的 离心加速度的方向来推定滑移角的技术。

但是，在前述JP-A No.62-83247和JP-A No.8-332934的技术中，不 容易适当地执行上述复杂的校正。此外，如果积分方法持续较长时间段， 则存在诸如由车内传感器的漂移误差影响推定和推定精度劣化等的之类的 问题。

此外，在前述“Development of Technique for Estimating Unstable Behavior of Vehicle”，Shiozawa等人，Society of Automotive Engineers of Japan，JSAE Paper No.20065708的技术中，因为不需要使用车辆运动模 型，所以具有推定不受车辆在其上行驶的路面的影响的优势。但是，因为 此技术假定在车体处产生的加速度与离心加速度一致，所以存在如下问 题：在例如车辆的加速/减速等时产生除离心加速度以外的加速度的状况 下，不能精确地推定滑移角。

发明内容

为克服上述问题进行了本发明，并且本发明的目的在于提供一种车体 速度推定设备，其在不使用受到车辆在其上行驶的路面影响的车辆运动模 型的情况下，通过基于将作为车体的刚体运动的纵向车体速度和横向车体 速度用作状态量的运动方程来推定车体速度，无论车辆在其上行驶的路面 如何变化，总是提供精确的推定。

为了实现上述目的，第一方面被构造为包括：姿态角推定装置，其对 作为车体的相对于竖直轴的姿态角的侧倾角和俯仰角进行推定；纵向速度 计算装置，其基于各个车轮的车轮速度对作为在车辆纵向上的车体速度的 纵向车体速度进行计算；以及车体速度推定装置，其通过利用所述纵向车 体速度和作为在车辆横向上的车体速度的横向车体速度作为车辆运动的状 态量，并基于车辆运动的纵向加速度、横向加速度和横摆角速度的各自的 检测值，所述侧倾角和所述俯仰角的各个推定值，以及所述纵向车体速度 的计算值与由所述横摆角速度的检测值的绝对值获得的值的乘积，来对所 述横向车体速度进行推定。