偏离角推定装置、汽车及偏离角推定方法

摘要

本发明旨在提高偏离角(β)的推定精度。根据向不同的2个方向的车体加速度，计算由转弯时作用于车体的离心力的方向和车体左右方向形成的第1偏离角(β

说明书

技术领域

本发明涉及偏离角推定装置、具有该装置的汽车以及偏离角推定方法。

背景技术

当前存在下述装置，其利用以车速、偏行率以及横向加速度作为参数的积分运算，推定偏离角，同时利用以车辆状态量作为输入变量的车辆模型，推定偏离角，由上述两个推定值推定最终的偏离角，并且对应于由车辆模型推定得到的偏离角，调整积分运算的时间常数(参考专利文献1)。

专利文献1：特开平8-332934号公报

发明内容

但是，上述专利文献1中所述的现有例子中，根据由车辆模型推定出的偏离角判断车辆动作是否处于非线性区域，但车辆动作的非线性区域与偏离角的关系，受行驶环境和行驶状态的影响，因此可能因车辆的模型化误差或积分运算的累计误差，造成最终的偏离角推定精度下降，特别是极限动作时的推定困难。

本发明的课题是提高推定的偏离角的精度。

为了解决上述课题，本发明涉及的偏离角推定装置具有：加速度检测部，其检测不同的2个方向的车体加速度；第1偏离角推定部，其根据由该加速度检测部检测出的车体的加速度，推定由作用于车体的离心力方向和车体的左右方向形成的第1偏离角。本发明涉及的偏离角推定装置还具有偏离角计算部，其根据由第1偏离角推定部推定出的第1偏离角，计算车辆的侧滑角。

发明的效果

从几何学来说，转弯时作用于车体的离心力的方向和车体左右方向形成的角度，与由车体前后方向和行进方向形成的偏离角一致。

根据本发明涉及的偏离角推定装置，由于基于由加速度检测部检测出的车体加速度，推定由作用于车体的离心力的方向和车体左右方向形成的第1偏离角，根据该第1偏离角计算车辆的偏离角，因此不会产生因伴随积分运算的误差累计等引起的推定误差。从而能够提高推定偏离角的精度。

附图说明

图1是车辆的概略结构图。

图2是第1实施方式的框线图。

图3是说明转弯时的离心作用的原理的图。

图4是说明车速变化所伴随的转弯时的离心作用的原理的图。

图5是增益的计算中使用的控制对应图。

图6是对本发明效果进行说明的图表。

图7是第2实施方式的框线图。

图8是增益计算中使用的控制对应图。

图9是对第3实施方式进行说明的图。

图10是表示第4实施方式的增益设定处理的流程图。

图11是表示第4实施方式的效果的图表。

具体实施方式

下面，根据附图说明用于实施本发明的最佳方式。

第1实施方式

结构

图1是车辆的概略结构图。如图1(a)所示，为了推定由车体前后方向和行进方向形成的偏离角β，在汽车1上搭载例如由微型计算机构成的控制器2。另外，如图1(b)所示，汽车1的前轮3FL、3FR依次经由横拉杆4、齿轮齿条5、转向轴6，与方向盘7连接，方向盘7的旋转运动由齿轮齿条5变换为横拉杆4的左右直线运动，从而前轮3FL、3FR以主轴为中心进行转向。

此外，控制器2被输入：由转向角传感器11检测出的转向操纵角、由车速传感器12检测出的车速、由偏行率传感器13检测出的偏行率、由横向加速度传感器14检测出的横向加速度、以及由前后加速度传感器15检测出的前后加速度。

图2是用于由控制器2推定偏离角β的线性2输入观测器的框线图。A～D是由车辆的线性2轮模型确定的矩阵，K1是观测器增益。在该观测器中设有推定补偿器20，K2是其补偿增益。

首先对观测器进行说明。

成为观测器基础的车辆的2轮模型，利用横方向的力与力矩的平衡，如下式所示。

式1