JP2002162225A - 路面勾配推定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輌が旋回しながら坂道を走行するような場
合にも路面の勾配を正確に推定する。 【解決手段】 車体のスリップ角βが演算され（Ｓ２
０）、車体のスリップ角βに起因して車体の求心加速度
が車体の前後加速度Ｇxに与える影響が排除された補正
後の車体の前後加速度Ｇx′が演算され（Ｓ３０）、車
輌が非制動状態にあるときには左右前輪の車輪速度Ｖwf
l及びＶwfrのうちの大きい方の値に基づき車体の推定前
後加速度Ｖwdが演算され（Ｓ４０、５０）、車輌が制動
状態にあるときには四輪の車輪速度Ｖwiのうちの最も大
きい値に基づき車体の推定前後加速度Ｖwdが演算され
（Ｓ４０、６０）、補正後の車体の前後加速度Ｇx′と
車体の推定前後加速度Ｖwdとの差分に基づき路面の勾配
θが演算される（Ｓ１００）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、路面勾配推定装置
に係り、更に詳細には検出された車体の前後加速度及び
車輪速度より推定された車体の前後加速度に基づき路面
の勾配を推定する路面勾配推定装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌に於いて路面の勾配を推
定する装置の一つとして、例えば特開平５−２７２９７
４号公報に記載されている如く、車輪速度及び車体の前
後加速度を検出し、車輪速度に基づき車体の前後加速度
を推定し、検出された車体の前後加速度と推定された車
体の前後加速度との差分に基づき路面の勾配を推定する
よう構成された路面勾配推定装置が従来より知られてい
る。

【０００３】一般に、前後加速度検出センサの如き車体
の前後加速度を検出する前後加速度検出手段は慣性錘を
含み、慣性錘に車輌の前後方向に作用する力を検出する
ことにより車体の前後加速度を検出するようになってい
るので、車輌が坂道を登坂又は降坂する場合には、車体
が水平方向に対し傾斜することにより、慣性錘には重力
の路面に沿う方向の成分が作用し、この成分は路面の勾
配に比例する。またこの成分は車輌の真の前後加速度と
区別されることなく前後加速度検出センサにより検出さ
れるのに対し、車輪速度に基づき推定される車体の前後
加速度は路面の勾配の影響を受けない。従ってこれらの
前後加速度の差分は慣性錘に作用する重力の路面に沿う
方向の成分に相当する。

【０００４】上記公開公報に記載された路面勾配推定装
置によれば、検出された車体の前後加速度と推定された
車体の前後加速度との差分に基づき路面の勾配が推定さ
れるので、上記原理により路面の勾配を推定することが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、車輌が旋回し
ながら坂道を走行するような場合には、車体にはスリッ
プ角が生じ、車輌に作用する遠心力の方向が車輌の上方
より見て車輌横方向に対し傾斜するため、前後加速度検
出手段の慣性錘には遠心力の車輌前後方向の成分が作用
し、そのため前後加速度検出手段の検出値にはこの車輌
前後方向の遠心力成分に対応する求心加速度の車輌前後
方向の成分が含まれる。しかるにこの求心加速度の車輌
前後方向の成分は車輌の加減速や路面の勾配に起因する
ものでもなければ、路面の勾配に応じて変化するもので
もないので、上述の従来の路面勾配推定装置に於いて
は、車輌が旋回しながら坂道を走行するような場合に路
面の勾配を正確に推定することができないという問題が
ある。

【０００６】また車輌が旋回しながら坂道を走行するよ
うな場合には、操舵輪の回転移動方向は車体の前後方向
と異なり、操舵輪の車輪速度は車体の実際の前後速度と
一致しないので、操舵輪の車輪速度や操舵輪を含む車輪
の車輪速度に基づき推定される車体の前後加速度も実際
の車体の前後加速度と一致せず、そのためこの理由によ
っても路面の勾配を正確に推定することができない。

【０００７】本発明は、車輪速度及び車体の前後加速度
を検出し、車輪速度に基づき車体の前後加速度を推定
し、検出された車体の前後加速度と推定された車体の前
後加速度との差分に基づき路面の勾配を推定するよう構
成された従来の路面勾配推定装置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、路面の勾配を推定するための車体の前後加速度より
車輌の旋回に起因する誤差成分を除去することにより、
車輌が旋回しながら坂道を走行するような場合にも路面
の勾配を正確に推定することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の主要な課題は、本
発明によれば、車体の前後加速度を検出する手段と、車
輪速度に基づき車体の前後加速度を推定する手段と、車
体の横加速度を検出する手段と、車体のスリップ角を推
定する手段と、車体の横加速度及び車体のスリップ角に
基づき検出された車体の前後加速度に対する補正量を演
算すると共に検出された車体の前後加速度を前記補正量
にて補正する手段と、補正された車体の前後加速度と推
定された車体の前後加速度との差分に基づき路面の勾配
を推定する手段とを有することを特徴とする路面勾配推
定装置（請求項１の構成）、又は車体の前後加速度を検
出する手段と、車輪速度に基づき車体の前後加速度を推
定する前後加速度推定手段と、検出された車体の前後加
速度と推定された車体の前後加速度との差分に基づき路
面の勾配を推定する手段とを有する路面勾配推定装置に
して、前記前後加速度推定手段は非操舵輪の車輪速度に
基づき車体の前後加速度を推定することを特徴とする路
面勾配推定装置（請求項２の構成）、又は車体の前後加
速度を検出する手段と、車輪速度に基づき車体の前後加
速度を推定する前後加速度推定手段と、検出された車体
の前後加速度と推定された車体の前後加速度との差分に
基づき路面の勾配を推定する手段とを有する路面勾配推
定装置にして、前記前後加速度推定手段は車輪速度に基
づき車輌の重心に於ける車体の前後速度を推定し、該前
後速度に基づき車体の前後加速度を推定することを特徴
とする路面勾配推定装置（請求項３の構成）によって達
成される。

【０００９】上記請求項１の構成によれば、車体の横加
速度及び車体のスリップ角に基づき検出された車体の前
後加速度に対する補正量が演算され、検出された車体の
前後加速度が該補正量にて補正され、補正された車体の
前後加速度と推定された車体の前後加速度との差分に基
づき路面の勾配が推定されるので、車輌が旋回しながら
坂道を走行する場合の如く、車体にスリップ角が生じ車
輌の求心加速度の方向が車輌の上方より見て車輌横方向
に対し傾斜している場合にも、その影響が車体の前後加
速度の検出値より除去され、これにより従来に比して正
確に路面の勾配が推定される。

【００１０】また後に詳細に説明する如く、車輌が旋回
しながら坂道を走行する場合にも、非操舵輪の車輪速度
は操舵輪の車輪速度よりも車体の前後速度との対応関係
がよいので、非操舵輪の車輪速度に基づき推定される車
体の前後加速度は操舵輪の車輪速度や操舵輪を含む車輪
の車輪速度に基づき推定される車体の前後加速度よりも
車輌の実際の加減速による車体の前後加速度に近い。

【００１１】上記請求項２の構成によれば、非操舵輪の
車輪速度に基づき車体の前後加速度が推定されるので、
車体の前後加速度が操舵輪の車輪速度や操舵輪を含む車
輪の車輪速度に基づき推定される場合に比して正確に路
面の勾配が推定される。

【００１２】また上記請求項３の構成によれば、車輪速
度に基づき車輌の重心に於ける車体の前後速度が推定さ
れ、該前後速度に基づき車体の前後加速度が推定される
ので、車体の前後加速度が操舵輪の車輪速度や操舵輪を
含む車輪の車輪速度に基づき推定される場合に比して正
確に路面の勾配が推定される。

【００１３】

【課題解決手段の好ましい態様】本発明の一つの好まし
い態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、検出さ
れた車体の前後加速度及び横加速度をそれぞれＧx及び
Ｇyとし、車体のスリップ角をβとして、補正量はＧy・
tanβにて演算され、車体の前後加速度Ｇxは補正量Ｇy
・tanβが加算されることにより補正されるよう構成さ
れる（好ましい態様１）。

【００１４】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記好ましい態様１の構成に於いて、車輪速度に基
づき車体の前後加速度を推定する手段は車輌の非制動時
には従動輪の車輪速度に基づき車体の前後加速度を推定
し、車輌の制動時には四輪の車輪速度の最大値又は後輪
の車輪速度に基づき車体の前後加速度を推定するよう構
成される（好ましい態様２）。

【００１５】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項２の構成に於いて、車輌は前輪操舵の後
輪駆動車であり、前後加速度推定手段は車輌の非制動時
には左右前輪の車輪速度のうち高い方の車輪速度に基づ
き車体の前後加速度を推定し、車輌の制動時には四輪の
車輪速度のうち最も高い車輪速度に基づき車体の前後加
速度を推定するよう構成される（好ましい態様３）。

【００１６】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項２の構成に於いて、車輌は前輪操舵の前
輪駆動車であり、前後加速度推定手段は車輌が制動中で
あるか否かに関係なく左右後輪の車輪速度のうち高い方
の車輪速度に基づき車体の前後加速度を推定するよう構
成される（好ましい態様４）。

【００１７】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項３の構成に於いて、前後加速度推定手段
は従動輪の車輪速度に基づき車輌の重心に於ける車体の
前後速度を推定し、該前後速度に基づき車体の前後加速
度を推定するよう構成される（好ましい態様５）。

【００１８】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項３の構成に於いて、前後加速度推定手段
は四輪の車輪速度に基づき車輌の重心に於ける各車輪に
対応する四つの車体の前後速度を推定し、車輌の非制動
時には四つの前後速度のうち最も低い前後速度に基づき
車体の前後加速度を推定し、車輌の制動時には四つの前
後速度のうち最も高い前後速度に基づき車体の前後加速
度を推定するよう構成される（好ましい態様６）。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明す
る。

【００２０】第一の実施形態 図１は後輪駆動車に適用された本発明による路面勾配推
定装置の第一の好ましい実施形態を示す概略構成図であ
る。

【００２１】図１に於て、１０FL及び１０FRはそれぞれ
車輌１２の左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれ
ぞれ車輌の駆動輪である左右の後輪を示している。従動
輪であり操舵輪でもある左右の前輪１０FL及び１０FRは
運転者によるステアリングホイール１４の転舵に応答し
て駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステ
アリング装置１６によりタイロッド１８L 及び１８R を
介して操舵される。

【００２２】各車輪の制動力は制動装置２０の油圧回路
２２によりホイールシリンダ２４FR、２４FL、２４RR、
２４RLの制動圧が制御されることによって制御されるよ
うになっている。図には示されていないが、油圧回路２
２はオイルリザーバ、オイルポンプ、ホイールシリンダ
内の圧力を増減するための増減圧制御弁の如き種々の弁
装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時に
は運転者によるブレーキペダル２６の踏み込み操作に応
じて駆動されるマスタシリンダ２８により制御され、ま
た必要に応じて後に詳細に説明する如く電気式制御装置
３０により増減圧制御弁が開閉制御されることによって
制御される。

【００２３】車輪１０FR〜１０RLにはそれぞれ対応する
車輪の車輪速度Ｖwi（ｉ＝fr、fl、rr、rl）を周速度と
して検出する車輪速度センサ３２FR〜３２RLが設けられ
ている。また車輌１２にはそれぞれ車速Ｖを検出する車
速センサ３４、車輌のヨーレートγを検出するヨーレー
トセンサ３６、前後加速度Ｇxを検出する前後加速度セ
ンサ３８、横加速度Ｇyを検出する横加速度センサ４０
が設けられている。尚ヨーレートセンサ３６及び横加速
度センサ４０は車輌の右旋回方向を正としてそれぞれヨ
ーレート及び横加速度を検出し、前後加速度センサ３８
は車輌の加速方向を正として前後加速度を検出する。

【００２４】図示の如く、車輪速度センサ３２FR〜３２
RLにより検出された車輪速度Ｖwiを示す信号、車速セン
サ３４により検出された車速Ｖを示す信号、ヨーレート
センサ３６により検出されたヨーレートγを示す信号、
前後加速度センサ３８により検出された前後加速度Ｇx
を示す信号、横加速度センサ４０により検出された横加
速度Ｇyを示す信号は電気式制御装置３０に入力され
る。

【００２５】尚図には詳細に示されていないが、電気式
制御装置３０は例えばＣＰＵとＲＯＭと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
ータを含んでいる。

【００２６】電気式制御装置３０は、後述の如く図２に
示されたフローチャートに従い、車速Ｖ等に基づき車体
のスリップ角βを演算し、検出された車体の前後加速度
Ｇxを車体の横加速度Ｇy及び車体のスリップ角βに基づ
く補正量にて補正することにより補正後の車体の前後加
速度Ｇx′を演算し、車輪速度Ｖwiに基づき車体の推定
前後加速度Ｖwdを演算し、補正後の車体の前後加速度Ｇ
x′と車体の推定前後加速度Ｖwdとの差分に基づき路面
の勾配θを推定演算する。

【００２７】また電気式制御装置３０は、図には示され
ていないが、車輌の走行状態に基づき車輌のスピンの程
度を示すスピン状態量及び車輌のドリフトアウトの程度
を示すドリフトアウト状態量を演算し、スピン状態量及
びドリフトアウト状態量に基づき挙動制御の各車輪の目
標スリップ率を演算し、各車輪のスリップ率が目標スリ
ップ率になるよう各車輪の制動力を制御し、これにより
車輌の挙動を安定化させる。

【００２８】尚車輌の挙動制御自体は本発明の要旨をな
すものではなく、挙動制御は当技術分野に於いて公知の
任意の要領にて実行されてよく、また本発明の路面勾配
の推定は挙動制御以外の車輌の任意の制御に適用されて
よい。

【００２９】次に図２に示されたフローチャートを参照
して第一の実施形態に於ける路面勾配推定ルーチンにつ
いて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる
制御は図には示されていないイグニッションスイッチの
閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行され
る。

【００３０】まずステップ１０に於いては車輪速度Ｖwi
を示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於い
ては横加速度Ｇyと車速Ｖ及びヨーレートγの積γＶと
の偏差Ｇy−γＶとして横加速度の偏差、即ち車輌の横
すべり加速度Ｖydが演算され、横すべり加速度Ｖydが積
分されることにより車体の横すべり速度Ｖyが演算さ
れ、更に車体の前後速度Ｖx（＝車速Ｖ）に対する車体
の横すべり速度Ｖyの比Ｖy／Ｖxとして車体のスリップ
角βが演算される。

【００３１】ステップ３０に於いては下記の式１に従っ
て車体のスリップ角βに起因して車体の求心加速度が車
体の前後加速度Ｇxに与える影響が排除された補正後の
車体の前後加速度Ｇx′が演算される。 Ｇx′＝Ｇx＋Ｇy・tanβ ……（１）

【００３２】ステップ４０に於いては例えば図には示さ
れていないストップランプスイッチがオン状態にあるか
否かの判別により車輌が制動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５０に於
いて左右前輪の車輪速度Ｖwfl及びＶwfrのうちの大きい
方の値に基づきその微分値として車体の推定前後加速度
Ｖwdが演算され、肯定判別が行われたときにはステップ
６０に於いて四輪の車輪速度Ｖwiのうちの最も大きい値
に基づきその微分値として車体の推定前後加速度Ｖwdが
演算される。

【００３３】ステップ１００に於いては補正後の車体の
前後加速度Ｇx′及び車体の推定前後加速度Ｖwdに基づ
き下記の式２に従って路面の勾配θが演算される。 θ＝arcsin（Ｇx′−Ｖwd） ……（２）

【００３４】かくして図示の第一の実施形態によれば、
ステップ２０に於いて車体のスリップ角βが演算され、
ステップ３０に於いて車体のスリップ角βに起因して車
体の求心加速度が車体の前後加速度Ｇxに与える影響が
排除された補正後の車体の前後加速度Ｇx′が演算され
る。そして車輌が非制動状態にあるときにはステップ５
０に於いて非駆動輪である左右前輪の車輪速度Ｖwfl及
びＶwfrのうちの大きい方の値に基づき車体の推定前後
加速度Ｖwdが演算され、車輌が制動状態にあるときには
ステップ６０に於いて四輪の車輪速度Ｖwiのうちの最も
大きい値に基づき車体の推定前後加速度Ｖwdが演算さ
れ、ステップ１００に於いて補正後の車体の前後加速度
Ｇx′と車体の推定前後加速度Ｖwdとの差分に基づき路
面の勾配θが演算される。

【００３５】図５に示されている如く、車輌が旋回する
際には車体速度Ｖbの方向が車輌の前後方向に対し傾斜
することにより車体にスリップ角βが生じ、車体の求心
加速度Ｇcは車輌の上方より見て車輌横方向に対し傾斜
するため、前後加速度センサ３８の検出値Ｇxにはこの
求心加速度Ｇcの車輌前後方向の成分（Ｇy・tanβ）が
含まれ、車輌の加減速による車体の前後加速度をＧbxと
し、路面の傾斜に起因する車体の前後加速度をＧixとす
ると、ＧxはＧbx＋Ｇix−Ｇy・tanβである。従って従
来の路面勾配推定装置に於いては車輌が旋回状態にて坂
道を走行する場合に求心加速度Ｇcの車輌前後方向の成
分による誤差に起因して路面の勾配を正確に推定するこ
とができない。

【００３６】これに対し図示の第一の実施形態によれ
ば、求心加速度Ｇcの車輌前後方向の成分（Ｇy・tan
β）が除去された補正後の車体の前後加速度Ｇx′、即
ち車輌の加減速及び路面の傾斜に起因する重力の路面方
向の成分（Ｇbx＋Ｇix）を示す補正後の車体の前後加速
度が演算され、該補正後の車体の前後加速度Ｇx′に基
づき路面の勾配が推定されるので、従来に比して車輌が
旋回状態にて坂道を走行する場合にも路面の勾配を高精
度に推定することができる。

【００３７】特に図示の第一の実施形態によれば、車輌
が非制動状態にあるときには従動輪である左右前輪の車
輪速度Ｖwfl及びＶwfrのうちの大きい方の値に基づき車
体の推定前後加速度Ｖwdが演算され、車輌が制動状態に
あるときには四輪の車輪速度Ｖwiのうちの最も大きい値
に基づき車体の推定前後加速度Ｖwdが演算されるので、
例えば車輌が制動状態にあるか否かに拘わらず左右前輪
の車輪速度Ｖwfl及びＶwfrのうちの大きい方の値又は四
輪の車輪速度Ｖwiのうちの最も大きい値に基づき車体の
推定前後加速度Ｖwdが演算される場合に比して、正確に
車体の推定加速度を演算することができ、このことによ
っても路面勾配を高精度に推定することができる。

【００３８】尚上述の第一の実施形態に於いては、車輌
が非制動状態にあるときにはステップ５０に於いて左右
前輪の車輪速度Ｖwfl及びＶwfrのうちの大きい方の値に
基づき車体の推定前後加速度Ｖwdが演算され、車輌が制
動状態にあるときにはステップ６０に於いて四輪の車輪
速度Ｖwiのうちの最も大きい値に基づき車体の推定前後
加速度Ｖwdが演算されるようになっているが、ステップ
５０に於いて左右前輪の車輪速度Ｖwfl及びＶwfrに基づ
きそれぞれ車体の推定前後加速度が演算され、車体の推
定前後加速度Ｖwdがそれらの平均値として演算され、ま
たステップ６０に於いて四輪の車輪速度Ｖwiのうちの最
も大きい値及びその次に大きい値に基づきそれぞれ車体
の推定前後加速度が演算され、車体の推定前後加速度Ｖ
wdがそれらの平均値として演算されされるよう修正され
てもよい（修正例１−１）。

【００３９】第二の実施形態 図３は前輪駆動車に適用された本発明による路面勾配推
定装置の第二の実施形態に於ける路面勾配推定ルーチン
を示すフローチャートである。

【００４０】尚図３に示されたフローチャートによる制
御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉
成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
また図３に於いて、図２に示されたステップに対応する
ステップには図２に於いて付されたステップ番号と同一
のステップ番号が付されている。これらのことは後述の
第三の実施形態（図４）についても同様である。

【００４１】この第二の実施形態に於いては、ステップ
３０の次に実行されるステップ７０に於いて推定車体速
度Ｖbwは従動輪である左右後輪の車輪速度Ｖwrl及びＶw
rrのうち大きい方の値に基づき演算され、他の点につい
ては上述の第一の実施形態と同様にして路面の勾配θが
演算される。

【００４２】図６（Ａ）に示されている如く、車輌の旋
回時には前輪の移動方向は車輌１２の重心１０２の移動
方向と大きく異なり、そのため前輪の車輪速度の微分に
より得られる車体の推定前後加速度は車輌１２の重心１
０２に於ける車体の前後加速度と一致せず、従ってこの
点からも従来の路面勾配推定装置によっては車輌が旋回
状態にて坂道を走行する場合に路面の勾配を高精度に推
定することができない。

【００４３】図６（Ｂ）に示されている如く、非操舵輪
である後輪に着目すると、後輪は車体の前後速度Ｖxと
同一の速度Ｖwrxにて車輌前方に移動した後、結果的に
移動速度が後輪の移動速度になるよう横滑りにより速度
Ｖwryにて車輌横方向に移動すると考えることができ、
車輪速度センサ３２RR等はＶwrxを検出するので、後輪
の車輪速度に基づき演算される車体の推定前後加速度Ｖ
wdは車輌の加減速による加速度を反映する値である。

【００４４】図示の第二の実施形態によれば、上述の第
一の実施形態の場合と同様、求心加速度の車輌前後方向
の成分が除去された補正後の車体の前後加速度Ｇx′が
演算されると共に、車体の推定前後加速度Ｖwdは非操舵
輪である左右後輪の車輪速度Ｖwrl又はＶwrrに基づき演
算されるので、車体の推定前後加速度Ｖwdが操舵輪であ
る前輪の車輪速度に基づき演算される場合に比して正確
に路面の勾配を推定することができる。

【００４５】また一般に、車輌の制動時には車輪に制動
スリップが生じて従動輪の車輪速度が車体速度よりも小
さくなり、車輌の非制動時には従動輪の車輪速度が車体
速度よりも高くなることはないので、従動輪である左右
後輪の車輪速度のうち大きい方の値の方が車体の前後速
度との対応性が高い。従って左右後輪の車輪速度のうち
大きい方の値に基づき演算される車体の推定前後加速度
は左右後輪の車輪速度のうち小さい方の値に基づき演算
される車体の推定前後加速度よりも車輌の加減速を良好
に反映する。

【００４６】図示の第二の実施形態によれば、車体の推
定前後加速度Ｖwdは左右後輪の車輪速度Ｖwrl及びＶwrr
のうち大きい方の値に基づき演算されるので、車体の推
定前後加速度Ｖwdが左右後輪の車輪速度Ｖwrl及びＶwrr
のうち小さい方の値に基づき演算される場合に比して正
確に路面の勾配を推定することができる。

【００４７】尚上述の第二の実施形態に於いては、ステ
ップ７０に於いて車体の推定前後加速度Ｖwdは従動輪で
ある左右後輪の車輪速度Ｖwrl及びＶwrrのうち大きい方
の値に基づき演算されるようになっているが、左右後輪
の車輪速度Ｖwrl及びＶwrrに基づきそれぞれ推定前後加
速度が演算され、車体の推定前後加速度Ｖwdがそれらの
平均値として演算されるよう修正されてもよい（修正例
２−１）。

【００４８】第三の実施形態 図４は前輪駆動車に適用された本発明による路面勾配推
定装置の第三の実施形態に於ける路面勾配推定ルーチン
を示すフローチャートである。

【００４９】図７に示されている如く、左右の車輪のス
リップ角は等しいと仮定し、操舵角をδとすると、左右
前輪のスリップ角βfl、βfr（前輪１００fのスリップ
角βf）及び左右後輪のスリップ角βrl、βrr（後輪１
００rのスリップ角βr）をそれぞれ下記の式３及び４に
より求めることができる。

【００５０】

【数１】

【００５１】操舵角δ等を使用して各車輪の車輪速度Ｖ
wiに基づく車輌の重心１０２の位置に於ける前後速度Ｖ
bwi（ｉ＝fr、fl、rr、rl）を演算することができる。
例えば右前輪については図８に示されている如く下記の
式５及び６が成立する。

【００５２】

【数２】

【００５３】上記式５及び６より、右前輪の車輪速度に
基づく前後速度Ｖbwfrは下記の式７により求められ、同
様にして左前輪の車輪速度に基づく前後速度Ｖbwflは下
記の式８により求められる。

【００５４】

【数３】

【００５５】また右後輪及び左後輪の車輪速度に基づく
前後速度Ｖbwfr及びＶbwflはそれぞれ下記の式９及び１
０により求められる。

【００５６】

【数４】

【００５７】この第三の実施形態に於いては、ステップ
３０の次に実行されるステップ３５に於いて各車輪の車
輪速度Ｖwiに基づき車輌の重心１０２に於ける車体の前
後速度Ｖbwiが演算され、車輌の非制動時にはステップ
８０に於いて前後速度Ｖbwiのうち最も小さい値に基づ
き車体の推定前後加速度Ｖbwdが演算され、車輌の制動
時にはステップ９０に於いて前後速度Ｖbwiのうち最も
大きい値に基づき車体の推定前後加速度Ｖbwdが演算さ
れ、他の点については上述の第一の実施形態と同様にし
て路面の勾配θが演算される。

【００５８】かくして図示の第三の実施形態によれば、
各車輪の車輪速度Ｖwiに基づき車輌の重心１０２に於け
る車体の前後速度Ｖbwiが演算され、車輌の非制動時に
は前後速度Ｖbwiのうち最も小さい値、即ち加速スリッ
プが最も小さい値に基づき車体の推定前後加速度Ｖbwd
が演算され、車輌の制動時には前後速度Ｖbwiのうち最
も大きい値、即ち制動スリップが最も小さい値に基づき
車体の推定前後加速度Ｖbwdが演算されるので、車輌の
旋回時にも車輌の加減速による車体の前後加速度を正確
に演算することができ、これにより従来の勾配推定装置
の場合に比して正確に路面勾配を推定することができ
る。

【００５９】尚上述の第三の実施形態に於いては、車輌
の非制動時にはステップ８０に於いて前後速度Ｖbwiの
うち最も小さい値に基づき車体の推定前後加速度Ｖbwd
が演算され、車輌の制動時にはステップ９０に於いて前
後速度Ｖbwiのうち最も大きい値に基づき車体の推定前
後加速度Ｖbwdが演算されるようになっているが、ステ
ップ８０に於いて前後速度Ｖbwiのうち最も小さい値及
びその次に小さい値に基づきそれぞれ車体の推定前後加
速度が演算され、車体の推定前後加速度Ｖbwdがそれら
の平均値として演算され、ステップ９０に於いて前後速
度Ｖbwiのうち最も大きい値及びその次に大きい値に基
づきそれぞれ車体の推定前後加速度が演算され、車体の
推定前後加速度Ｖbwdがそれらの平均値として演算され
るよう修正されてもよい（修正例３−１）。

【００６０】また上述の第三の実施形態に於いては、車
輌は前輪駆動車であるが、この実施形態は後輪駆動車や
四輪駆動車に適用されてもよく（修正例３−２）、また
車体の推定前後加速度Ｖbwdは前後速度Ｖbwiに基づき演
算される四つの車体の推定前後加速度の平均値として演
算されてもよく（修正例３−３）、更には前後速度Ｖbw
iに基づき演算される四つの車体の推定前後加速度のう
ち二番目及び三番目に大きい推定前後加速度の平均値と
して演算されてもよい（修正例３−４）。

【００６１】以上に於いては本発明を特定の実施形態に
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。

【００６２】例えば図示の各実施形態に於いては、車体
のスリップ角βは車速Ｖ等に基づき演算されるようにな
っているが、車体のスリップ角βは検出により求められ
てもよい。

【００６３】また図示の各実施形態に於いては、車速Ｖ
が車速センサ３４により検出され、車体のスリップ角β
の演算に際し車体の前後速度Ｖxとして車速Ｖが使用さ
れるるようになっているが、車体のスリップ角βの演算
に使用される車体の前後速度Ｖxは各実施形態に於いて
前回演算された車体の前後速度Ｖxが使用されるよう修
正されてもよい。

【００６４】また図示の各実施形態に於いては、車輌が
登坂状態にあるか降坂状態にあるかは考慮されていない
が、前回の路面勾配の推定値やエンジンの出力トルクと
車輌の前後加速度との関係等に基づき車輌が登坂状態に
あるか降坂状態にあるかが判定され、その判定結果に応
じて車体の推定前後速度Ｖxの推定に使用される車輪速
度が変更されるよう修正されてもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、路面の勾配を推定するための車体の前後加
速度より車輌の旋回に起因する誤差成分を除去すること
ができ、これにより車輌が旋回しながら坂道を走行する
ような場合にも路面の勾配を正確に推定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】後輪駆動車に適用された本発明による路面勾配
推定装置の第一の好ましい実施形態を示す概略構成図で
ある。

【図２】第一の実施形態に於ける路面勾配推定ルーチン
を示すフローチャートである。

【図３】前輪駆動車に適用された本発明による路面勾配
推定装置の第二の好ましい実施形態に於ける路面勾配推
定ルーチンを示すフローチャートである。

【図４】後輪駆動車に適用された本発明による路面勾配
推定装置の第三の好ましい実施形態に於ける路面勾配推
定ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】車輌の旋回時に車輌の求心加速度が車体の前後
加速度に与える影響を示す説明図である。

【図６】車輌の旋回時に於ける車体及び各車輪の移動方
向を示す説明図（Ａ）及び車輌の旋回時に於ける後輪の
移動を示す説明図である。

【図７】車体のスリップ角β等に基づき各車輪のスリッ
プ角βiを演算する要領を示す説明図である。

【図８】各車輪の車輪速度Ｖwiに基づき車輌の重心に於
ける前後速度Ｖbwiを演算する要領を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０FR〜１０RL…車輪 ２０…制動装置 ２８…マスタシリンダ ３０…電気式制御装置 ３２FR〜３２RL…車輪速度センサ ３４……車速センサ ３６…ヨーレートセンサ ３８…前後加速度センサ ４０…横加速度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 敏敬 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 Ｆターム(参考） 3D045 BB40 CC01 EE02 EE05 GG25 GG27 GG28

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体の前後加速度を検出する手段と、車輪
   速度に基づき車体の前後加速度を推定する手段と、車体
   の横加速度を検出する手段と、車体のスリップ角を推定
   する手段と、車体の横加速度及び車体のスリップ角に基
   づき検出された車体の前後加速度に対する補正量を演算
   すると共に検出された車体の前後加速度を前記補正量に
   て補正する手段と、補正された車体の前後加速度と推定
   された車体の前後加速度との差分に基づき路面の勾配を
   推定する手段とを有することを特徴とする路面勾配推定
   装置。
2. 【請求項２】車体の前後加速度を検出する手段と、車輪
   速度に基づき車体の前後加速度を推定する前後加速度推
   定手段と、検出された車体の前後加速度と推定された車
   体の前後加速度との差分に基づき路面の勾配を推定する
   手段とを有する路面勾配推定装置にして、前記前後加速
   度推定手段は非操舵輪の車輪速度に基づき車体の前後加
   速度を推定することを特徴とする路面勾配推定装置。
3. 【請求項３】車体の前後加速度を検出する手段と、車輪
   速度に基づき車体の前後加速度を推定する前後加速度推
   定手段と、検出された車体の前後加速度と推定された車
   体の前後加速度との差分に基づき路面の勾配を推定する
   手段とを有する路面勾配推定装置にして、前記前後加速
   度推定手段は車輪速度に基づき車輌の重心に於ける車体
   の前後速度を推定し、該前後速度に基づき車体の前後加
   速度を推定することを特徴とする路面勾配推定装置。