DE102022124025A1 - Steuervorrichtung, Fahrzeug, Schätzverfahren und Speichermedium - Google Patents

Steuervorrichtung, Fahrzeug, Schätzverfahren und Speichermedium Download PDF

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Yohei Kawasaki
Yosuke Wada
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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Steuervorrichtung eines Fahrzeugs bereit, umfassend: Detektionsmittel zum Detektieren einer Beschleunigung in einer Vorne-und-hinten-Richtung, welche in dem Fahrzeug erzeugt wird; und Schätzmittel zum Berechnen einer Bremskraft des gesamten Fahrzeugs und eines Nickwinkels des Fahrzeugs auf Grundlage der von den Detektionsmitteln detektierten Beschleunigung und zum Schätzen einer Menge eines Abkippens des Fahrzeugs während eines Bremsens des Fahrzeugs auf Grundlage der berechneten Bremskraft des gesamten Fahrzeugs und des berechneten Nickwinkels des Fahrzeugs.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Feld der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, ein Fahrzeug, ein Schätzverfahren und ein Speichermedium.
  • Beschreibung des verwandten Stands der Technik
  • Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 2019-151124 offenbart eine Aufhängungsvorrichtung, welche die Dämpfungskraft an der unteren Grenze des Dämpfungsabschnitt in einer Lufthaken-Steuerung anpasst.
  • Wenn die Menge eines Abkippens (Nickens) eines Fahrzeugs identifiziert werden kann, kann die Haltung des Fahrzeugs auf Grundlage der Menge des Abkippens gesteuert werden, um den Fahrkomfort des Fahrzeugs zu verbessern. Jedoch kann es, wenn ein Sensor verwendet wird, welcher die Menge eines Dämpfungshubs eines Fahrzeugs detektiert, um die Menge des Abkippens des Fahrzeugs zu identifizieren, hinsichtlich der Fahrzeugkosten nachteilhaft sein.
  • Abriss der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt beispielsweise eine Technik bereit, welche die Menge eines Abkippens eines Fahrzeugs identifizieren kann, ohne dass ein Sensor verwendet wird, um die Menge eines Dämpfungshubs des Fahrzeugs zu detektieren.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung eines Fahrzeugs bereitgestellt, umfassend: Detektionsmittel zum Detektieren einer Beschleunigung in einer Vorne-und-hinten-Richtung, welche in dem Fahrzeug erzeugt wird; und Schätzmittel zum Berechnen einer Bremskraft des gesamten Fahrzeugs sowie eines Nickwinkels des Fahrzeugs auf Grundlage der durch die Detektionsmittel detektierten Beschleunigung, und zum Schätzen einer Menge eines Abkippens des Fahrzeugs während eines Bremsens des Fahrzeugs auf Grundlage der berechneten Bremskraft des gesamten Fahrzeugs und des berechneten Nickwinkels des Fahrzeugs .
  • Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Seitenansicht der linken Seite eines Fahrzeug vom Grätschsitz-Typ.
    • 2 ist ein Diagramm, welches einen Vibration-Reduktionsmechanismus modelliert;
    • 3 ist ein Diagramm, welches ein Konfigurationsbeispiel einer Steuervorrichtung darstellt; und
    • 4 ist ein Flussdiagramm, welches einen Prozess darstellt, welcher durch eine Verarbeitungseinheit durchgeführt wird.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Hierin werden im Folgenden Ausführungsformen detailliert unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die folgenden Ausführungsformen nicht dazu vorgesehen sind, den Umfang der beanspruchten Erfindung einzuschränken, und es ist keine Einschränkung auf eine Erfindung vorgenommen, welche alle Kombinationen der in den Ausführungsformen beschriebenen Merkmale erfordert. Zwei oder mehr der mehreren in den Ausführungsformen beschriebenen Merkmale können geeignet kombiniert werden. Ferner sind dieselben Bezugszeichen an gleiche oder ähnliche Konfigurationen vergeben und auf eine redundante Beschreibung davon wird verzichtet.
  • <Erste Ausführungsform>
  • [Übersicht eines Fahrzeugs vom Grätschsitz-Typ]
  • 1 ist eine linke Seitenansicht eines Fahrzeugs 1 vom Grätschsitz-Typ gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 zeigen die Pfeile X, Y und Z wechselseitig orthogonale Richtungen an. Die X-Richtung zeigt die Vorne-und-hinten-Richtung des Fahrzeugs 1 vom Grätschsitz-Typ (Motorrad) an, die Y-Richtung zeigt die Fahrzeug-Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 vom Grätschsitz-Typ an (Links-und-rechts-Richtung), und die Z-Richtung zeigt die Oben-und-unten-Richtung des Fahrzeugs 1 vom Grätschsitz-Typ an. Ein Beispiel der Anwendung der Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf das Fahrzeug 1 vom Grätschsitz-Typ ist unten beschrieben. Die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf verschiedene Typen von Fahrzeugen vom Grätschsitz-Typ und vierrädrige Fahrzeuge anwendbar, sowie bewegliche Körper, einschließlich andere Typen von Motorrädern, und ist ebenfalls auf Elektrofahrzeuge mit Elektromotoren als Antriebsquelle anwendbar, zusätzlich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren als Antriebsquelle. Im Folgenden kann das Fahrzeug 1 vom Grätschsitz-Typ als ein Fahrzeug 1 bezeichnet werden.
  • Das Fahrzeug 1 umfasst eine Leistungseinheit 2 zwischen einem Vorderrad FW und einem Hinterrad RW. Die Leistungseinheit 2 umfasst einen Motor 21 und einen Antriebsstrang 22. Eine Antriebskraft des Antriebsstrangs 22 wird zu dem Hinterrad RW mittels einer (nicht dargestellten) Antriebswelle übertragen, um das Hinterrad RW in Rotation zu versetzen.
  • Die Leistungseinheit 2 ist von einem Fahrzeug-Körperrahmen 3 getragen. Der Fahrzeug-Körperrahmen 3 umfasst ein Paar von linken und rechten Hauptrahmen 31, welche sich in der X-Richtung erstrecken. Ein Kraftstofftank 5 und ein Luftfilter-Gehäuse (nicht dargestellt) sind oberhalb der Hauptrahmen 31 angeordnet. Eine Instrumenteneinheit MU, welche verschiedene Typen von Informationen für einen Fahrer anzeigt, ist vor dem Kraftstofftank 5 bereitgestellt.
  • An Vorderseite-Endabschnitten der Hauptrahmen 31 ist ein Kopfrohr 32 bereitgestellt, welches rotierbar einen Drehstift (nicht dargestellt) trägt, welcher von einer Lenkstange 8 rotiert wird. An hinteren Endabschnitten der Hauptrahmen 31 ist ein Paar von linken und rechten Schwenkplatten 33 bereitgestellt. Untere Endabschnitte der Schwenkplatten 33 und vordere Endabschnitte der Hauptrahmen 31 sind durch ein Paar von linken und rechten unteren Armen verbunden (nicht dargestellt), und die Leistungseinheit 2 ist durch die Hauptrahmen 31 und die unteren Arme getragen. An den hinteren Endabschnitten der Hauptrahmen 31 ist ein Paar von linken und rechten Sattelschienen bereitgestellt, welche sich nach hinten erstrecken, und die Sattelschienen tragen einen Sattel 4a, auf welchem ein Fahrer sitzt, einen Sattel 4b, auf welchem ein Mitfahrer sitzt, einen hinteren Laderaum 7b und anderes.
  • Ein vorderer Endabschnitt eines hinteren Schwingenarms (nicht dargestellt), welcher sich in der Vorne-und-hinten-Richtung erstreckt, ist schwingbar von den Schwenkplatten 33 getragen. Der hintere Schwingenarm ist schwingbar in der Oben-und-unten-Richtung, und das Hinterrad RW ist an einem hinteren Endabschnitt des hinteren Schwingenarms getragen. An einer unteren Seite des Hinterrads RW erstreckt sich ein Auspuff 6 in der X-Richtung, welcher Abgase des Motors 21 ausstößt. An oberen Seiten des Hinterrads RW sind linke und rechte Sattelkoffer 7a bereitgestellt.
  • An den vorderen Endabschnitten der Hauptrahmen 31 ist ein vorderer Aufhängungsmechanismus 9 gebildet, welcher schwingbar das Vorderrad FW trägt. Der vordere Aufhängungsmechanismus 9 umfasst eine obere Anbindung 91, eine untere Anbindung 92, einen Gabelträger 93, einen Vibration-Reduktionsmechanismus (Dämpfungseinheit) 94 und ein Paar von linken und rechten Vordergabeln 95. In dem vorderen Aufhängungsmechanismus 9 bilden die obere Anbindung 91, die untere Anbindung 92, der Gabelträger 93 und der Vibration-Reduktionsmechanismus 94 einen Tragemechanismus, welcher die Vordergabeln 95 des Fahrzeugs 1 trägt.
  • Die obere Anbindung 91 und die untere Anbindung 92 sind jeweils oberhalb und unterhalb der vorderen Endabschnitte der Hauptrahmen 31 angeordnet. Die hinteren Endabschnitte der oberen Anbindung 91 und der unteren Anbindung 92 sind schwingbar mit dem vorderen Endabschnitt der Hauptrahmen 31 verbunden. Die obere Anbindung 91 und die untere Anbindung 92 sind schwingbar mit dem Gabelträger 93 verbunden.
  • Der Gabelträger 93 weist eine rohrförmige Form auf und ist nach hinten geneigt. Eine Lenkwelle 96 ist durch den Gabelträger 93 derart getragen, dass sie um die Achse rotierbar ist. Die Lenkwelle 96 umfasst einen Wellenabschnitt (nicht dargestellt), in welchem der Gabelträger 93 eingesetzt ist. Eine Brücke (nicht dargestellt) ist an einem unteren Endabschnitt der Lenkwelle 96 bereitgestellt, und das Paar von linken und rechten Vordergabeln 95 sind durch die Brücke getragen. Die Vordergabeln 95 tragen rotierbar das Vorderrad FW und tragen ebenfalls die Vorderbremse FB. Ein oberer Endabschnitt der Lenkwelle 96 ist mit einem Drehstift (nicht dargestellt) verbunden, welcher durch die Lenkstange 8 mittels einer Anbindung 97 rotiert wird. Ein oberer Abschnitt des Vorderrads FW ist mit einem Kotflügel 10 bedeckt, und der Kotflügel 10 ist von der Vordergabel 95 getragen.
  • Als nächstes wird der Vibration-Reduktionsmechanismus 94 beschrieben. 2 ist ein Diagramm, welches den Vibration-Reduktionsmechanismus 94 modelliert. Der Vibration-Reduktionsmechanismus 94 ist ein Mechanismus zum Reduzieren von Vibrationen, welche von der Straße (dem Untergrund) zu dem Fahrzeug 1 (dem Fahrzeugkörper) übertragen werden, und weist ein elastisches Element 200 und ein viskoses Dämpfungselement 250 auf. Wie in 1 dargestellt, ist der Vibration-Reduktionsmechanismus 94 schwingbar an seinem oberen Endabschnitt durch die Hauptrahmen 31 getragen und an seinem unteren Endabschnitt durch die untere Anbindung 92 schwingbar getragen.
  • In 2 ist die Masse M1 unter der Feder (ungefederte Masse, ungedämpfte Masse) die Masse der unteren Anbindung 92, an welcher der untere Endabschnitt des Vibration-Reduktionsmechanismus 94 getragen ist, sowie die Komponenten, welche mit der unteren Anbindung 92 verbunden sind (beispielsweise das Vorderrad FW und die Vorderbremse FB). Die Masse M2 über der Feder (gefederte Masse, gedämpfte Masse) ist die Masse der Hauptrahmen 31, an welchen der obere Abschnitt des Vibration-Reduktionsmechanismus 94 getragen ist, sowie die Komponenten, welche mit den Hauptrahmen 31 verbunden sind (beispielsweise der Fahrzeugkörper). Eine Last f1 ist eine Untergrundlast (variable Untergrundlast), welche an den Vibration-Reduktionsmechanismus 94 von dem Untergrund-Abschnitt des Vorderrads FW aufgrund der Rotation des Vorderrads FW eingegeben wird. Eine Last f2 ist die Last (Kompressionslast), welche auf das elastische Element 200 wirkt. Eine Position X1 zeigt die vertikale Position der Masse M1 unter der Feder (Unterfeder-Position) in dem Vibration-Reduktionsmechanismus 94 an. Eine Position X2 zeigt die vertikale Position der Masse M2 über der Feder (Überfeder-Position) in dem Vibration-Reduktionsmechanismus 94 an.
  • Das elastische Element 200 ist ein Element, welches eine Federkonstante aufweist. Eine Feder oder ein Gummi wird als das elastische Element 200 verwendet, und eine Schraubenfeder kann in dieser Ausführungsform verwendet werden. Das viskose Dämpfungselement 250 ist, wenngleich auf eine detaillierte Darstellung verzichtet wird, ein Einzelrohr-Typ und kann als ein Arbeitsfluid ein magnetorheologisches Fluid (MRF) enthalten. Eine Kolbenstange ist gleitbar in einen zylindrischen Zylinder in der axialen Richtung eingesetzt, welcher mit MRF gefüllt ist, und die Innenseite des Zylinders ist in eine obere Ölkammer und eine untere Ölkammer durch einen Kolben unterteilt, welcher an dem oberen Ende der Kolbenstange angebracht ist. Wenn ein elektrischer Strom zu der Spule geliefert wird, welche sich innerhalb des Verbindungsdurchgangs befindet, welcher die oberen und unteren Ölkammern verbindet, wird ein Magnetfeld auf das MRF eingewirkt, welches in dem Verbindungsdurchgang zirkuliert, was ferromagnetische Partikel dazu veranlasst, Ansammlungen zu bilden. Dies ändert die Viskosität des MRF, welches durch den Verbindungsdurchgang hindurchtritt, was die Dämpfungskraft des viskosen Dämpfungselements 250 ändern kann. Das viskose Dämpfungselement 250 ist nicht auf einen Mechanismus beschränkt, welcher ein magnetoviskoses Fluid (MRF) verwendet, und kann ebenfalls ein Mechanismus sein, welcher die Dämpfungskraft durch Ändern der Menge an Öl (Hydrauliköl) anpasst, welches durch die Öffnung hindurchtritt, indem der Durchmesser der Öffnung unter Verwendung eines Schrittmotors oder ähnlichem variiert wird.
  • [Konfiguration der Steuervorrichtung]
  • 3 ist ein Diagramm, welches ein Konfigurationsbeispiel einer Steuervorrichtung 300 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Die Steuervorrichtung 300 ist eine Vorrichtung, welche das Fahrzeug 1 steuert und kann eine Trägheitssensor-Einheit 310 (Detektionseinheit) und eine Verarbeitungseinheit 320 umfassen.
  • Die Trägheitssensor-Einheit 310, welche ebenfalls als eine Trägheit-Messeinheit (IMU) bezeichnet wird, ist in der Lage, das Verhalten des Fahrzeugs 1 durch Erfassen der Beschleunigung und der Winkelgeschwindigkeit zu detektieren, welche in dem Fahrzeug 1 erzeugt werden. Die Trägheitssensor-Einheit 310 kann an einer beliebigen geeigneten Position des Fahrzeugs 1 angeordnet sein, wie beispielsweise in der Nähe des Schwerpunkts des Fahrzeugs 1. Die Trägheitssensor-Einheit 310 der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen X-Achsen-Beschleunigungssensor 311, welcher eine Translationsbeschleunigung (X-Achsen-Beschleunigung) in der X-Achsen-Richtung (Vorne-und-hinten-Richtung des Fahrzeugs 1) detektiert, einen Y-Achsen-Beschleunigungssensor 312, welcher eine Translationsbeschleunigung (Y-Achsen-Beschleunigung) in der Y-Achsen-Richtung (Links-und-rechts-Richtung des Fahrzeugs 1) detektiert, und einen Z-Achsen-Beschleunigungssensor 313, welcher eine Translationsbeschleunigung (Z-Achsen-Beschleunigung) in der Z-Achsen-Richtung (Oben-und-unten-Richtung des Fahrzeugs 1) detektiert, als Sensoren, welche eine Translationsbeschleunigung detektieren. Die Trägheitssensor-Einheit 310 umfasst ebenfalls einen X-Achsen-Winkelgeschwindigkeitssensor 314, welcher eine Winkelgeschwindigkeit in der Richtung um die X-Achse (X-Achsen-Winkelgeschwindigkeit) detektiert, einen Y-Achsen-Winkelgeschwindigkeitssensor 315, welcher eine Winkelgeschwindigkeit in der Richtung um die Y-Achse (Y-Achsen-Winkelgeschwindigkeit) detektiert, und einen Z-Achsen-Winkelgeschwindigkeitssensor 316, welcher eine Winkelgeschwindigkeit in der Richtung um die Z-Achse (Z-Achsen-Winkelgeschwindigkeit) detektiert, als Sensoren, welche eine Winkelgeschwindigkeit detektieren.
  • Die Verarbeitungseinheit 320 ist beispielsweise eine elektronische Steuereinheit (ECU) und kann einen Computer umfassen, welcher einen durch eine CPU repräsentierten Prozessor, eine Speichervorrichtung, wie beispielsweise einen Halbleiterspeicher, und eine Schnittstelle mit externen Vorrichtungen umfasst. Ein Anwendungsprogramm zum Schätzen der Menge eines Abkippens des Fahrzeugs 1 (im Folgenden als das Schätzprogramm bezeichnet) ist in der Speichervorrichtung (dem Speicher) der Verarbeitungseinheit 320 gespeichert, und der Prozessor der Verarbeitungseinheit 320 kann das in der Speichervorrichtung gespeicherte Programm lesen und ausführen. Hierbei kann das Schätzprogramm in einem Speichermedium, wie beispielsweise einer CD-ROM, einer DVD oder einem in der Verarbeitungseinheit 320 installierten Speicher gespeichert sein, oder es kann von einem externen Server mittels eines Netzwerks heruntergeladen und in der Verarbeitungseinheit 320 installiert werden.
  • In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform kann die Verarbeitungseinheit 320 eine Schätzeinheit 321 und eine Steuereinheit 322 umfassen.
  • Die Schätzeinheit 321 schätzt die Menge eines Abkippens des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der Detektionsergebnisse in der Trägheitssensor-Einheit 310 (insbesondere der Beschleunigung des Fahrzeugs 1 in der X-Achsen-Richtung (Vorne-und-hinten-Richtung), welche von dem X-Achsen-Beschleunigungssensor 311 detektiert wird). Die Schätzeinheit 321 kann eine erste Berechnungseinheit 321 a, eine zweite Berechnungseinheit 321 b, eine dritte Berechnungseinheit 321 c und eine vierte Berechnungseinheit 321 d umfassen. Die erste Berechnungseinheit 321a berechnet die in dem gesamten Fahrzeug 1 erzeugte Bremskraft auf Grundlage der von dem X-Achsen-Beschleunigungssensor 311 detektierten Beschleunigung und dem Gewicht des Fahrzeugs 1. Die zweite Berechnungseinheit 321b berechnet den Nickwinkel (Rotationswinkel um die Y-Achse) des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der von dem X-Achsen-Beschleunigungssensor 311 detektierten Beschleunigung. Die dritte Berechnungseinheit 321c berechnet die Bremskraft der Vorderbremse FB des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der Bremskraft des gesamten Fahrzeugs, welche durch die erste Beschleunigungseinheit 321a berechnet wird, und dem Nickwinkel des Fahrzeugs 1, welcher durch die zweite Berechnungseinheit 321b berechnet wird. Die vierte Berechnungseinheit 321d berechnet die Menge des Abkippens des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der Bremskraft der Vorderbremse FB des Fahrzeugs 1, welche durch die dritte Berechnungseinheit 321c berechnet wird. Hierbei können die Trägheitssensor-Einheit 310 (insbesondere der X-Achsen-Beschleunigungssensor 311) und die Schätzeinheit 321 so verstanden werden, dass sie eine Schätzvorrichtung bilden, welche die Menge des Abkippens des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der detektierten Beschleunigung des Fahrzeugs 1 in der Vorne-und-hinten-Richtung schätzt.
  • Die Steuereinheit 322 steuert die Haltung des Fahrzeugs 1 (d.h. steuert den vorderen Aufhängungsmechanismus 9 des Fahrzeugs 1) derart, dass die Änderung der Haltung des Fahrzeugs 1 während eines Bremsens des Fahrzeugs 1 reduziert wird (d.h. die Haltung des Fahrzeugs 1 wird bei der Soll-Haltung gehalten), auf Grundlage der Menge des Abkippens des Fahrzeugs 1, welche durch die Schätzeinheit 321 geschätzt wird. In der vorliegenden Ausführungsform führt aus der Sicht eines Verbesserns des Fahrkomforts des Fahrzeugs 1 die Steuereinheit 322 eine sogenannte Lufthaken-Steuerung durch, um die Dämpfungskraft des Vibration-Reduktionsmechanismus 94 (des viskosen Dämpfungselements 250) unter Verwendung der Lufthaken-Theorie zu steuern, welche annimmt, dass das Fahrzeug 1 (beispielsweise der Fahrzeugkörper) in der Luft durch eine virtuelle Linie getragen ist. Insbesondere kann die Steuereinheit 322 die Dämpfungskraft des Vibration-Reduktionsmechanismus 94 steuern oder eine Lufthaken-Steuerung durchführen, indem ein elektrischer Strom zu der Spule des viskosen Dämpfungselements 250 des Vibration-Reduktionsmechanismus 94 geliefert wird und die Viskosität des magnetischen Fluids innerhalb des viskosen Dämpfungselements 250 geändert wird. Wenn ein Mechanismus, welcher den Durchmesser der Öffnung variiert, durch welche Öl hindurchtritt, als das viskose Dämpfungselement 250 verwendet wird, kann die Steuereinheit 322 die Dämpfungskraft des Vibration-Reduktionsmechanismus 94 steuern, indem der Durchmesser der Öffnung des viskosen Dämpfungselements 250 variiert wird, wodurch die Menge des durch die Öffnung hindurchtretenden Öls geändert wird.
  • [Verarbeitungsablauf der Verarbeitungseinheit]
  • Als nächstes wird der Verarbeitungsablauf beschrieben, der von der Verarbeitungseinheit 320 durchgeführt wird. 4 ist ein Flussdiagramm, welches den von der Verarbeitungseinheit 320 durchgeführten Prozess darstellt.
  • In Schritt S11 erhält die Verarbeitungseinheit 320 (Schätzeinheit 321) die Detektionsergebnisse von der Trägheitssensor-Einheit 310. Die Verarbeitungseinheit 320 kann Informationen über eine Beschleunigung und eine Winkelgeschwindigkeit erhalten, welche von den verschiedenen Sensoren 311 bis 316 in der Trägheitssensor-Einheit 310 detektiert werden, kann jedoch kann sie insbesondere Informationen über eine Beschleunigung des Fahrzeugs 1 in der X-Achsen-Richtung (Vorne-und-hinten-Richtung) erhalten, die von dem X-Achsen-Beschleunigungssensor 311 detektiert werden.
  • In Schritt S112 berechnet die Verarbeitungseinheit 320 (erste Berechnungseinheit 321a) die Bremskraft des gesamten Fahrzeugs auf Grundlage der in Schritt S11 erhaltenen Informationen. Die Bremskraft des gesamten Fahrzeugs kann als die Summe der Bremskräfte verstanden werden, welche von den Vorder- und Hinterbremsen in dem Fahrzeug 1 erzeugt werden. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit 320 die Bremskraft des gesamten Fahrzeugs durch Multiplizieren der Beschleunigung des Fahrzeugs 1 in der Vorne-und-hinten-Richtung, welche durch den X-Achsen-Beschleunigungssensor 311 in schritt S11 aufgenommen wird, mit dem Gewicht des Fahrzeugs 1 berechnen. Das Gewicht des Fahrzeugs 1 ist eine bekannte Information und wird zuvor in der Speichervorrichtung gespeichert.
  • In Schritt S13 berechnet die Verarbeitungseinheit 320 (zweite Berechnungseinheit 321 b) den Nickwinkel des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der in Schritt S11 aufgenommenen Informationen. Beispielsweise liegen der Verarbeitungseinheit 320 Informationen vor, welche die Korrespondenz zwischen der Beschleunigung des Fahrzeugs 1 in der Vorne-und-hinten-Richtung und dem Nickwinkel des Fahrzeugs 1 anzeigen (im Folgenden als Nickwinkel-Informationen bezeichnet), und der Nickwinkel des Fahrzeugs 1 kann aus den Nickwinkel-Informationen auf Grundlage der Beschleunigung des Fahrzeugs 1 in der Vorne-und-hinten-Richtung berechnet werden, welche von dem X-Achsen-Beschleunigungssensor 311 detektiert werden. Die Nickwinkel-Informationen auf Grundlage der Beschleunigung des Fahrzeugs 1 in der Vorne-und-hinten-Richtung werden zuvor durch Experimente oder Simulationen erzeugt und in einer Speichervorrichtung als eine Tabelle oder eine Funktion gespeichert.
  • In Schritt S14 berechnet die Verarbeitungseinheit 320 (dritte Berechnungseinheit 321c) die Bremskraft der Vorderbremse FB des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der Bremskraft des gesamten Fahrzeugs, welche in Schritt S12 berechnet wird, und des Nickwinkels des Fahrzeugs 1, welcher in Schritt S13 berechnet wird. Beispielsweise verfügt die Verarbeitungseinheit 320 über eine dreidimensionale Karte, welche die Korrespondenz zwischen der Beschleunigung des Fahrzeugs 1 in der Vorne-und-hinten-Richtung, dem Nickwinkel des Fahrzeugs 1 und der Verteilung der Vorder- und Hinterbremsen in dem Fahrzeug 1 anzeigt. Aus der dreidimensionalen Karte kann das Verhältnis (%) der Bremskraft der Vorderbremse FB des Fahrzeugs 1 zu der Bremskraft des gesamten Fahrzeugs bestimmt werden. Die Bremskraft der Vorderbremse FB des Fahrzeugs 1 kann durch Multiplizieren des erhaltenen Verhältnisses (%) mit der Bremskraft des gesamten Fahrzeugs berechnet werden, welche in Schritt S12 berechnet wird. Die 3D-Karte wird zuvor durch Experimente oder Simulationen erzeugt und in der Speichervorrichtung gespeichert.
  • In Schritt S15 berechnet (schätzt) die Verarbeitungseinheit 320 (vierte Berechnungseinheit 321 d) die Menge des Abkippens des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der Bremskraft der Vorderbremse des Fahrzeugs 1, welche in Schritt S14 berechnet wird. Beispielsweise kann in einem Motorrad mit einer üblichen teleskopischen (eingetragene Marke) Aufnahmegabel die Verarbeitungseinheit 320 die Menge an Kompression (Hub) des vorderen Aufhängungsmechanismus 9 als die Menge des Abkippens des Fahrzeugs 1 berechnen, indem die Bremskraft der Vorderbremse FB des Fahrzeugs 1, welche in Schritt S14 berechnet wird, mit dem Nachlaufwinkel multipliziert wird. Hierbei ist der Nachlaufwinkel als der Winkel zwischen der Vordergabel 95 und dem Untergrund (horizontale Ebene) definiert und wird zuvor in der Speichervorrichtung als eine bekannte Information gespeichert.
  • In Schritt S16 steuert die Verarbeitungsvorrichtung 320 (Steuereinheit 322) die Haltung des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der Menge des Abkippens, welche in Schritt S15 berechnet wird. Beispielsweise führt die Verarbeitungsvorrichtung 320 eine Lufthaken-Steuerung durch, indem der vordere Aufhängungsmechanismus 9 des Fahrzeugs 1 derart gesteuert wird, dass die Änderung in der Haltung des Fahrzeugs 1 während eines Bremsens des Fahrzeugs 1 reduziert wird (um die Soll-Haltung beizubehalten), auf Grundlage der Menge des Abkippens, welche in Schritt S15 berechnet wird. Dies reduziert das Abkippen des Fahrzeugs 1 während des Bremsens des Fahrzeugs 1 und verbessert den Fahrkomfort des Fahrzeugs 1.
  • In Schritt S17 bestimmt die Verarbeitungseinheit 320, ob der Prozess beendet werden soll. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit 320 bestimmen, den Prozess zu beenden, wenn die Zündung durch den Benutzer (Fahrer) ausgeschaltet wird. Wenn die Verarbeitungseinheit 320 bestimmt, den Prozess nicht zu beenden, kehrt der Prozess zu Schritt S11 zurück und wiederholt die Schritte S11 bis S16.
  • Wie oben beschrieben, schätzt die Steuervorrichtung 300 (Schätzvorrichtung) der vorliegenden Ausführungsform die Menge des Abkippens des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der Beschleunigung in der Vorne-und-hinten-Richtung, welche in dem Fahrzeug 1 während eines Bremsens des Fahrzeugs 1 erzeugt wird. Dies beseitigt die Notwendigkeit für einen Sensor, um die Menge eines Aufhängungshubs des Fahrzeugs 1 zu detektieren, um die Menge des Abkippens des Fahrzeugs 1 zu spezifizieren, was hinsichtlich der Kosten des Fahrzeugs vorteilhaft sein kann.
  • <Abriss von Ausführungsformen>
    1. 1. Die Steuervorrichtung gemäß der obigen Ausführungsform ist eine Steuervorrichtung (beispielsweise, 300) eines Fahrzeugs (beispielsweise, 1), umfassend:
      • Detektionsmittel (beispielsweise, 310 und 311) zum Detektieren einer Beschleunigung in einer Vorne-und-hinten-Richtung, welche in dem Fahrzeug erzeugt wird; und
      • Schätzmittel (beispielsweise, 321) zum Berechnen einer Bremskraft des gesamten Fahrzeugs und eines Nickwinkels des Fahrzeugs auf Grundlage der von den Detektionsmitteln detektierten Beschleunigung und zum Schätzen einer Menge eines Abkippens des Fahrzeugs während eines Bremsens des Fahrzeugs auf Grundlage der berechneten Bremskraft des gesamten Fahrzeugs und des berechneten Nickwinkels des Fahrzeugs.
  • Diese Ausführungsform beseitigt die Notwendigkeit für einen Sensor, um die Menge eines Dämpfungshubs des Fahrzeugs 1 zu detektieren, um die Menge des Abkippens des Fahrzeugs 1 zu spezifizieren, was angesichts der Kosten des Fahrzeugs vorteilhaft sein kann.
  • 2. In der obigen Ausführungsform umfassen die Schätzmittel:
    • erste Berechnungsmittel (beispielsweise, 321 a), welche die Bremskraft des gesamten Fahrzeugs auf Grundlage der von den Detektionsmitteln detektierten Beschleunigung und eines Gewichts des Fahrzeugs berechnen;
    • zweite Berechnungsmittel (beispielsweise, 321 b), welche den Nickwinkel des Fahrzeugs auf Grundlage der von den Detektionsmitteln detektierten Beschleunigung berechnen;
    • dritte Berechnungsmittel (beispielsweise 321 c), welche eine Bremskraft einer Vorderbremse (beispielsweise, FB) des Fahrzeugs auf Grundlage der Bremskraft des ganzen Fahrzeugs, welche von den ersten Berechnungsmitteln berechnet wird, und des Nickwinkels des Fahrzeugs berechnen, welcher von den zweiten Berechnungsmitteln berechnet wird; und
    • vierte Berechnungsmittel (beispielsweise, 321 d), welche die Menge des Abkippens auf Grundlage der Bremskraft der Vorderbremse des Fahrzeugs berechnen, welche von den dritten Berechnungsmitteln berechnet wird.
  • Diese Ausführungsform erlaubt ein Schätzen der Menge des Abkippens eines Fahrzeugs ohne einen Sensor zu verwenden, um eine Menge eines Dämpfungshubs des Fahrzeugs zu detektieren.
  • 3. In der obigen Ausführungsform,
    umfasst die Steuervorrichtung ferner Steuermittel (beispielsweise, 322) zum Steuern einer Haltung des Fahrzeugs auf Grundlage der Menge des Abkippens, welche durch die Schätzmittel geschätzt wird.
  • Diese Ausführungsform erlaubt die Steuerung der Haltung des Fahrzeugs auf Grundlage einer Schätzung der Menge des Abkippens des Fahrzeugs.
  • 4. In der obigen Ausführungsform,
    führen die Steuermittel eine Lufthaken-Steuerung auf Grundlage der Menge des Abkippens durch, welche durch die Schätzmittel geschätzt wird, um so die Änderung der Haltung des Fahrzeugs während eines Bremsens des Fahrzeugs zu reduzieren.
  • Diese Ausführungsform kann den Fahrzeug-Fahrkomfort verbessern, indem die Fahrzeughaltung als Lufthaken-Steuerung auf Grundlage der geschätzten Menge des Abkippens des Fahrzeugs gesteuert wird.
  • 5. In der obigen Ausführungsform,
    steuern die Steuermittel einen Aufhängungsmechanismus (beispielsweise, 9) des Fahrzeugs auf Grundlage der Menge des Abkippens, welche von den Schätzmitteln geschätzt wird, um so die Änderung der Haltung des Fahrzeugs während eines Bremsens des Fahrzeugs zu reduzieren.
  • Diese Ausführungsform kann den Fahrzeug-Fahrkomfort durch Steuern der Haltung des Fahrzeugs durch den Aufhängungsmechanismus auf Grundlage der geschätzten Menge des Abkippens des Fahrzeugs verbessern.
  • 6. In der obigen Ausführungsform,
    ist das Fahrzeug ein Fahrzeug vom Grätschsitz-Typ.
  • Gemäß dieser Ausführungsform sind in einem Fahrzeug vom Grätschsitz-Typ (beispielsweise einem Motorrad), im Gegensatz zu einem vierrädrigen Fahrzeug, die Vorder- und Hinterbremsen nicht gekoppelt, und die Vorderbremse kann stark betätigt werden, was das Fahrzeug empfindlich für ein Abkippen macht. Daher kann das Schätzen der Menge des Abkippens eines Fahrzeugs vom Grätschsitz-Typ den Fahrkomfort des Fahrzeugs vom Sattelfahr-Typ verbessern.
  • Die Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Variationen/Änderungen sind innerhalb des Geistes der Erfindung möglich.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Steuervorrichtung eines Fahrzeugs bereit, umfassend: Detektionsmittel zum Detektieren einer Beschleunigung in einer Vorne-und-hinten-Richtung, welche in dem Fahrzeug erzeugt wird; und Schätzmittel zum Berechnen einer Bremskraft des gesamten Fahrzeugs und eines Nickwinkels des Fahrzeugs auf Grundlage der von den Detektionsmitteln detektierten Beschleunigung und zum Schätzen einer Menge eines Abkippens des Fahrzeugs während eines Bremsens des Fahrzeugs auf Grundlage der berechneten Bremskraft des gesamten Fahrzeugs und des berechneten Nickwinkels des Fahrzeugs.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2019151124 [0002]

Claims (9)

  1. Steuervorrichtung eines Fahrzeugs, umfassend: Detektionsmittel zum Detektieren einer Beschleunigung in einer Vorne-und-hinten-Richtung, welche in dem Fahrzeug erzeugt wird; und Schätzmittel zum Berechnen einer Bremskraft des gesamten Fahrzeugs und eines Nickwinkels des Fahrzeugs auf Grundlage der von den Detektionsmitteln detektierten Beschleunigung und zum Schätzen einer Menge eines Abkippens des Fahrzeugs während eines Bremsens des Fahrzeugs auf Grundlage der berechneten Bremskraft des gesamten Fahrzeugs und des berechneten Nickwinkels des Fahrzeugs.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die die Schätzmittel umfassen: erste Berechnungsmittel, welche die Bremskraft des gesamten Fahrzeugs auf Grundlage der von den Detektionsmitteln detektierten Beschleunigung und eines Gewichts des Fahrzeugs berechnen; zweite Berechnungsmittel, welche den Nickwinkel des Fahrzeugs auf Grundlage der von den Detektionsmitteln detektierten Beschleunigung berechnen; dritte Berechnungsmittel, welche eine Bremskraft einer Vorderbremse des Fahrzeugs auf Grundlage der Bremskraft des ganzen Fahrzeugs, welche von den ersten Berechnungsmitteln berechnet wird, und des Nickwinkels des Fahrzeugs berechnen, welcher von den zweiten Berechnungsmitteln berechnet wird; und vierte Berechnungsmittel, welche die Menge des Abkippens auf Grundlage der Bremskraft der Vorderbremse des Fahrzeugs berechnen, welche von den dritten Berechnungsmitteln berechnet wird.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend Steuermittel zum Steuern einer Haltung des Fahrzeugs auf Grundlage der Menge des Abkippens, welche durch die Schätzmittel geschätzt wird.
  4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuermittel eine Lufthaken-Steuerung auf Grundlage der Menge des Abkippens durchführen, welche durch die Schätzmittel geschätzt wird, um so die Änderung der Haltung des Fahrzeugs während eines Bremsens des Fahrzeugs zu reduzieren.
  5. Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuermittel einen Aufhängungsmechanismus des Fahrzeugs auf Grundlage der Menge des Abkippens steuern, welche von den Schätzmitteln geschätzt wird, um so die Änderung der Haltung des Fahrzeugs während eines Bremsens des Fahrzeugs zu reduzieren.
  6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Fahrzeug ein Fahrzeug vom Grätschsitz-Typ ist.
  7. Fahrzeug, umfassend die Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Schätzverfahren zum Schätzen einer Menge eines Abkippens eines Fahrzeugs während eines Bremsens des Fahrzeugs, umfassend: einen Detektionsschritt eines Detektierens einer Beschleunigung des Fahrzeugs in einer Vorne-und-hinten-Richtung; einen Berechnungsschritt eines Berechnens einer Bremskraft des gesamten Fahrzeugs und eines Nickwinkels des Fahrzeugs auf Grundlage der in dem Detektionsschritt detektierten Beschleunigung; und einen Schätzschritt eines Schätzens der Menge des Abkippens auf Grundlage der Bremskraft des gesamten Fahrzeugs und des Nickwinkels des Fahrzeugs, welche in dem Berechnungsschritt berechnet werden.
  9. Speicherprogramm, welches ein Programm zum Veranlassen eines Computers speichert, das Schätzverfahren nach Anspruch 8 auszuführen.
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