FR2922014A3 - Motor vehicle's centre of gravity position determining system, has calculation unit for calculating longitudinal and lateral positioning values and height value of centre of gravity of vehicle according to vertical loads and acceleration - Google Patents
Motor vehicle's centre of gravity position determining system, has calculation unit for calculating longitudinal and lateral positioning values and height value of centre of gravity of vehicle according to vertical loads and acceleration Download PDFInfo
- Publication number
- FR2922014A3 FR2922014A3 FR0707029A FR0707029A FR2922014A3 FR 2922014 A3 FR2922014 A3 FR 2922014A3 FR 0707029 A FR0707029 A FR 0707029A FR 0707029 A FR0707029 A FR 0707029A FR 2922014 A3 FR2922014 A3 FR 2922014A3
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- gravity
- vehicle
- center
- wheels
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
- B60G17/01908—Acceleration or inclination sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/12—Static balancing; Determining position of centre of gravity
- G01M1/122—Determining position of centre of gravity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M17/00—Testing of vehicles
- G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/60—Load
- B60G2400/63—Location of the center of gravity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
- B60G2800/70—Estimating or calculating vehicle parameters or state variables
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
- B60G2800/70—Estimating or calculating vehicle parameters or state variables
- B60G2800/702—Improving accuracy of a sensor signal
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
Description
SYSTEME DE DETERMINATION DE POSITION DE CENTRE DE GRAVITE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne, de façon générale, 5 le domaine de la détermination de position de centre de gravité. The present invention relates generally to the field of determining center of gravity position.
Plus particulièrement, l'invention concerne un système de détermination de position de centre de gravité d'un véhicule automobile doté d'un train avant comprenant More particularly, the invention relates to a system for determining the center of gravity position of a motor vehicle equipped with a front axle comprising
10 des roues avant et d'un train arrière comprenant des roues arrière. 10 front wheels and a rear axle comprising rear wheels.
De nombreux systèmes électroniques de gestion de stabilité de véhicule automobile utilisent pour effectuer leurs calculs et fonctionner des données relatives à la Many electronic stability management systems of motor vehicles use to perform their calculations and operate data relating to the
15 position du centre de gravité du véhicule. 15 position of the center of gravity of the vehicle.
Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un système de détermination relativement précis de la position du centre de gravité d'un véhicule. A cette fin, le système de détermination de In this context, the present invention aims to provide a relatively accurate determination system of the position of the center of gravity of a vehicle. For this purpose, the system for determining
20 l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens de détermination d'efforts verticaux appliqués sur des roues du train avant et sur des roues The invention, furthermore in conformity with the generic definition given in the preamble defined above, is essentially characterized in that it comprises: means for determining vertical forces applied to the wheels of the front axle and to wheels
25 du train arrière ; 25 of the rear axle;
- au moins un capteur d'accélérations transversales et/ou longitudinales du véhicule ; at least one transverse and / or longitudinal acceleration sensor of the vehicle;
- des moyens de calcul adaptés pour calculer des - calculation means adapted to calculate
valeurs de positionnement dudit centre de gravité du 30 véhicule en fonction d'efforts verticaux déterminés par positioning values of said center of gravity of the vehicle as a function of vertical forces determined by
les moyens de détermination d'efforts et en fonction de mesures d'accélérations mesurées par ledit capteur d'accélérations. the means for determining forces and as a function of acceleration measurements measured by said acceleration sensor.
A cette même fin, l'invention concerne également un procédé de détermination de position de centre de gravité For the same purpose, the invention also relates to a method for determining the position of center of gravity
d'un véhicule automobile doté d'un train avant comprenant des roues avant et d'un train arrière comprenant des roues arrière, caractérisé en ce qu'il comprend : a motor vehicle having a front axle comprising front wheels and a rear axle comprising rear wheels, characterized in that it comprises:
- la détermination d'efforts verticaux appliqués sur des roues du train avant et sur des roues du train - the determination of vertical forces applied on wheels of the front axle and on wheels of the train
arrière ; back ;
- la mesure d'accélérations transversales et/ou longitudinales du véhicule ; - measurement of transverse and / or longitudinal acceleration of the vehicle;
- le calcul de valeurs de positionnement dudit the calculation of positioning values of said
centre de gravité du véhicule en fonction d'efforts 15 verticaux déterminés et en fonction de mesures d'accélérations. center of gravity of the vehicle according to determined vertical forces and according to acceleration measurements.
Grâce au système et au procédé de l'invention, il est possible d'évaluer la position du centre de gravité en prenant en compte des paramètres du véhicule variables 20 dans le temps comme la position dans le véhicule des passagers, des bagages, le niveau d'essence dans le réservoir. En effet, les mesures d'efforts verticaux exercés sur les roues du véhicule et d'accélérations permettent de déterminer une position courante du centre 25 de gravité du véhicule en tenant compte des éventuels déplacement de masses portées par le véhicule. Thanks to the system and method of the invention, it is possible to evaluate the position of the center of gravity by taking into account variable vehicle parameters over time such as the position in the vehicle of the passengers, the luggage, the level of the vehicle. of gasoline in the tank. Indeed, the measurements of vertical forces exerted on the vehicle wheels and accelerations make it possible to determine a current position of the center of gravity of the vehicle, taking into account any displacement of masses carried by the vehicle.
Grâce à l'invention, il est possible de générer régulièrement par des mesure une estimation de la position courante du centre de gravité du véhicule. Cette 30 estimation de position courante peut être utilisée pour renseigner un système électroniques de gestion de stabilité du véhicule automobile ce qui en améliore la précision du fait que la position évaluée est approximativement représentative de la réalité. Thanks to the invention, it is possible to regularly generate by measurement an estimate of the current position of the center of gravity of the vehicle. This current position estimate can be used to inform an electronic stability management system of the motor vehicle which improves its accuracy because the evaluated position is approximately representative of reality.
On peut par exemple faire en sorte que lesdites valeurs de positionnement du centre de gravité calculées 5 par les moyens de calcul comportent : For example, it can be made that said center of gravity positioning values calculated by the calculating means comprise:
- au moins une valeur de hauteur h du centre de gravité qui est la distance la plus courte entre ce centre de gravité et un plan dit de roulement des roues du véhicule ; et/ou at least a value of height h of the center of gravity which is the shortest distance between this center of gravity and a so-called rolling plane of the wheels of the vehicle; and or
10 - au moins une valeur de positionnement longitudinal du centre de gravité qui est la distance la plus courte estimée entre le centre de gravité G et un plan de train dans lequel s'étend un train de véhicule, ce plan de train étant perpendiculaire audit plan de 15 roulement ; et/ou At least one longitudinal positioning value of the center of gravity which is the shortest estimated distance between the center of gravity G and a train plane in which a vehicle train extends, this train plane being perpendicular to said plane bearing; and or
- au moins une valeur de positionnement latéral du centre de gravité qui est la distance la plus courte entre ce centre de gravité et un plan de roues dans lequel s'étend une roue du train avant et/ou une roue du 20 train arrière. at least one lateral positioning value of the center of gravity which is the shortest distance between this center of gravity and a plane of wheels in which extends a wheel of the front axle and / or a wheel of the rear axle.
Ce mode de réalisation permet de localiser le centre de gravité du véhicule par rapport à un plan de roulement du véhicule et/ou par rapport aux trains de roues du véhicule ce qui facilite les calculs mécaniques. This embodiment makes it possible to locate the center of gravity of the vehicle with respect to a running surface of the vehicle and / or with respect to the wheelsets of the vehicle, which facilitates the mechanical calculations.
25 La valeur de positionnement longitudinal est notée par la suite : L1 lorsque L1 est la distance la plus courte estimée entre le centre de gravité G et un plan de train avant du véhicule dans lequel s'étend ce train avant ; et 30 L2 lorsque L2 est la distance la plus courte estimée entre le centre de gravité G et un plan de train arrière du véhicule dans lequel s'étend ce train arrière. The longitudinal positioning value is noted below: L1 when L1 is the estimated shortest distance between the center of gravity G and a front landing gear plane of the vehicle in which the nose gear extends; and L2 when L2 is the estimated shortest distance between the center of gravity G and a rear axle plane of the vehicle in which the rear axle extends.
Il est à noter que pour la compréhension de la présente invention les plans de train sont perpendiculaires au plan de roulement du véhicule. It should be noted that for the understanding of the present invention the train planes are perpendicular to the running surface of the vehicle.
La valeur de positionnement latéral est par la suite notée : The lateral positioning value is subsequently noted:
- eavg lorsque la valeur de positionnement latéral est la distance la plus courte entre le centre de gravité et un plan de roue avant gauche du véhicule ; et/ou - eavg when the lateral positioning value is the shortest distance between the center of gravity and a left front wheel plane of the vehicle; and or
- eavd lorsque la valeur de positionnement latéral est la distance la plus courte entre le centre de gravité et un plan de roue avant droite du véhicule ; et/ou - eavd when the lateral positioning value is the shortest distance between the center of gravity and a front right wheel plane of the vehicle; and or
- earg lorsque la valeur de positionnement latéral est la distance la plus courte entre le centre de gravité et un plan de roue arrière gauche du véhicule ; et/ou - eard lorsque la valeur de positionnement latéral est la distance la plus courte entre le centre de gravité et un plan de roue arrière droite du véhicule. - earg when the lateral positioning value is the shortest distance between the center of gravity and a left rear wheel plane of the vehicle; and / or - eard when the lateral positioning value is the shortest distance between the center of gravity and a right rear wheel plane of the vehicle.
Il est à noter que pour la compréhension de la présente invention un plan de roue est un plan sensiblement perpendiculaire au plan de roulement du véhicule, perpendiculaire à l'axe de rotation de la roue, la roue s'étendant selon son plan de roue. It should be noted that for the understanding of the present invention a wheel plane is a plane substantially perpendicular to the rolling plane of the vehicle, perpendicular to the axis of rotation of the wheel, the wheel extending along its wheel plane.
On peut également faire en sorte que le système de l'invention comporte un capteur d'accélérations transversales et en ce que les moyens de calcul soient adaptés pour déterminer ladite valeur de hauteur h du centre de gravité en fonction de mesures d'accélérations transversales du véhicule. Ce mode de réalisation est particulièrement intéressant car la position du centre de gravité du véhicule peut être évaluée y compris durant le roulage par mesure d'accélérations. It can also be ensured that the system of the invention comprises a transverse acceleration sensor and that the calculation means are adapted to determine said value of height h of the center of gravity as a function of transverse acceleration measurements of the vehicle. This embodiment is particularly interesting because the position of the center of gravity of the vehicle can be evaluated including during rolling by measuring acceleration.
On peut également faire en sorte que le système de l'invention comporte un capteur d'accélérations longitudinales et que les moyens de calcul soient adaptés pour déterminer ladite valeur de hauteur h du centre de gravité en fonction de mesures d'accélérations longitudinales du véhicule. It can also be ensured that the system of the invention comprises a longitudinal acceleration sensor and that the calculation means are adapted to determine said value of height h of the center of gravity as a function of longitudinal acceleration measurements of the vehicle.
On peut également faire en sorte que le système de l'invention comporte un détecteur de fermeture d'ouvrant du véhicule et que lesdits moyens de calcul soient adaptés pour recevoir un signal provenant dudit détecteur de fermeture et pour déclencher le calcul de ladite au moins une valeur de positionnement longitudinal et/ou de ladite valeur de positionnement latéral à réception d'un signal provenant dudit détecteur de fermeture d'ouvrant. It can also be ensured that the system of the invention comprises a vehicle opening closing detector and that said calculating means are adapted to receive a signal from said closure detector and to trigger the calculation of said at least one detector. longitudinal positioning value and / or said lateral positioning value upon receipt of a signal from said sash closing detector.
Ce mode de réalisation permet de détecter le moment où le véhicule est complètement chargé et ou son poids total en charge pour la période de roulage à venir est approximativement fixé tant en valeur absolue qu'en localisation par rapport au véhicule. En effet lorsque le véhicule est chargé, l'utilisateur ferme les ouvrants ce qui indique que le véhicule est à priori chargé et prêt pour le roulage. This embodiment makes it possible to detect the moment when the vehicle is fully loaded and or its total weight laden for the next rolling period is approximately fixed both in absolute value and location relative to the vehicle. Indeed when the vehicle is loaded, the user closes the doors which indicates that the vehicle is a priori loaded and ready for taxi.
Dès réception du signal provenant du détecteur de fermeture, le calcul de positionnement latéral et longitudinal peut être effectué car à priori ces valeurs de positionnement ne devraient guère évoluer lors du roulage à venir. Ce mode de réalisation permet d'actualiser les valeurs de positions de centre de gravité au moins à chaque fermeture d'ouvrant précédent le roulage du véhicule. Upon receipt of the signal from the closure detector, the lateral and longitudinal positioning calculation can be performed because a priori these positioning values should hardly change during the next taxi. This embodiment makes it possible to update the values of positions of center of gravity at least at each closing of the opening preceding the running of the vehicle.
Préférentiellement et pour chacun des modes de réalisations de l'invention, on peut faire en sorte que le système comporte une mémoire dans laquelle sont stockées les valeurs calculées par les moyens de calcul. Preferably and for each of the embodiments of the invention, it can be arranged that the system comprises a memory in which are stored the values calculated by the calculation means.
En ce qui concerne le procédé de détermination de position de centre de gravité d'un véhicule automobile de l'invention précité, on peut faire en sorte que le calcul de positionnement du centre de gravité comporte l'estimation : - d'au moins une valeur de hauteur h du centre de gravité qui est la distance la plus courte entre ce 10 centre de gravité et un plan dit de roulement des roues With regard to the method for determining the center of gravity position of a motor vehicle of the invention mentioned above, the positioning calculation of the center of gravity can be made to include the estimation of: at least one height value h of the center of gravity which is the shortest distance between this center of gravity and a so-called plane of wheel rolling
du véhicule ; et/ou - d'au moins une valeur de positionnement longitudinal du centre de gravité qui est la distance la plus courte estimée entre le centre de gravité et un plan 15 de train dans lequel s'étend un train de véhicule, ce plan de train étant perpendiculaire audit plan de roulement ; et/ou - d'au moins une valeur de positionnement latéral du centre de gravité qui est la distance la plus courte 20 estimée entre ce centre de gravité et un plan de roues dans lequel s'étendent une roue du train avant et une roue du train arrière. Toujours en référence au procédé de l'invention on peut faire en sorte que le calcul de positionnement du 25 centre de gravité comporte l'estimation d'au moins une valeur de hauteur h du centre de gravité qui est la distance la plus courte entre ce centre de gravité et un plan dit de roulement des roues du véhicule, cette valeur de hauteur h étant obtenue à l'aide de l'une au moins des of the vehicle ; and / or - at least one longitudinal positioning value of the center of gravity which is the estimated shortest distance between the center of gravity and a train plane in which a vehicle train extends, this train plane being perpendicular to said running plane; and / or - at least one lateral positioning value of the center of gravity which is the shortest distance estimated between this center of gravity and a wheel plane in which a wheel of the front axle and a wheel of the wheel extend. rear axle. Still with reference to the method of the invention, it can be made that the positioning calculation of the center of gravity includes the estimation of at least a value of height h of the center of gravity which is the shortest distance between this center of gravity and a so-called rolling plane of the wheels of the vehicle, this value of height h being obtained using at least one of the
30 formules : h = (Fzavg +Fzarg - Fzavd - Fzard)*V/M*yt ou h = (Fzavg +Fzavd - Fzarg + Fzard)*L/M*yL 30 formulas: h = (Fzavg + Fzarg - Fzavd - Fzard) * V / M * yt or h = (Fzavg + Fzavd - Fzarg + Fzard) * L / M * yL
où h représente la valeur estimée de hauteur de centre de gravité ; where h represents the estimated value of center of gravity height;
Fzavg représente un effort vertical appliqué sur 5 une roue avant gauche du véhicule ; Fzavg represents a vertical force applied to a front left wheel of the vehicle;
Fzarg représente un effort vertical appliqué sur une roue arrière gauche du véhicule ; Fzarg represents a vertical force applied to a left rear wheel of the vehicle;
Fzavd représente un effort vertical appliqué sur une roue avant droite du véhicule ; Fzavd represents a vertical force applied to a right front wheel of the vehicle;
10 Fzard représente un effort vertical appliqué sur une roue arrière droite du véhicule ; Fzard represents a vertical force applied to a right rear wheel of the vehicle;
V représente la voie du véhicule (c'est-à-dire une valeur d'écartement entre deux roues d'un même train ou entre les plans de roues de deux roues d'un même train) ; V represents the vehicle track (that is, a distance between two wheels of the same train or between the wheel planes of two wheels of the same train);
15 M représente la masse du véhicule ; M represents the mass of the vehicle;
L représente l'empattement du véhicule (c'est-à-dire la distance la plus courte entre un plan de train avant et un plan de train arrière du véhicule) ; L represents the vehicle's wheelbase (i.e., the shortest distance between a noseplane and a vehicle nose plan);
yt représente une accélération transversale du yt represents a transverse acceleration of the
20 véhicule ; Vehicle;
yL représente une accélération longitudinale du véhicule. yL represents a longitudinal acceleration of the vehicle.
L'expression effort vertical désigne une force verticale résultant de l'appui d'une roue du véhicule sur The expression vertical force designates a vertical force resulting from the support of a wheel of the vehicle on
25 le sol qui est le plan de roulement du véhicule. Préférentiellement, cet effort vertical désigne la force verticale estimée ou mesurée lorsque le véhicule est immobile/sensiblement immobile par rapport à son plan de roulement. 25 the floor of the vehicle. Preferably, this vertical force designates the vertical force estimated or measured when the vehicle is immobile / substantially stationary relative to its running surface.
30 Toujours en référence au procédé de l'invention, on peut faire en sorte que le calcul de positionnement du centre de gravité comporte l'estimation d'au moins une valeur de hauteur h du centre de gravité qui est la distance la plus courte entre ce centre de gravité et un plan dit de roulement des roues du véhicule, cette valeur de hauteur h étant obtenue à l'aide d'une fonction ayant pour variable un angle tangage et/ou un angle de roulis du véhicule. Still with reference to the method of the invention, it can be made that the positioning calculation of the center of gravity comprises the estimation of at least a value of height h of the center of gravity which is the shortest distance between this center of gravity and a so-called rolling plane of the vehicle wheels, this value of height h being obtained using a function whose variable pitch angle and / or roll angle of the vehicle.
Ce mode de réalisation permet de prendre en compte l'inclinaison de l'habitacle du véhicule pour affiner l'estimation de la hauteur du centre de gravité. This embodiment makes it possible to take into account the inclination of the passenger compartment of the vehicle to refine the estimate of the height of the center of gravity.
En référence à ce dernier mode de réalisation on peut également faire en sorte que l'estimation de ladite au moins une valeur de hauteur h du centre de gravité soit réalisée à l'aide de la formule : With reference to this last embodiment, it is also possible to make the estimation of said at least one value of height h of the center of gravity using the formula:
h=hr+hOCose* Coscp où h représente la valeur estimée de hauteur de centre de gravité ; et h = hr + hOCose * Coscp where h represents the estimated value of center of gravity height; and
où hr représente la hauteur du centre de roulis par rapport au sol, hO représente la hauteur (distance mesurée selon un axe vertical) entre le centre de gravité du véhicule et le centre de roulis, e représente un angle de roulis du véhicule et ci) représente un angle de tangage du véhicule. where hr represents the height of the center of roll with respect to the ground, h0 represents the height (distance measured along a vertical axis) between the center of gravity of the vehicle and the center of roll, e represents a roll angle of the vehicle and ci) represents a pitch angle of the vehicle.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given hereinafter, by way of indication and in no way limitative, with reference to the appended drawings, in which:
les figures la, lb représentent respectivement des vues de côté et de face d'un véhicule doté d'un centre de gravité G repéré par des valeurs de positionnement de ce centre de gravité par rapport au véhicule et au plan de roulement de ce véhicule ; les figures ic et id représentent également les vues respectives de côté et de face de ce même véhicule mais sur lesquelles sont représentés la masse M du véhicule, les efforts exercés par le plan de roulement sur les roues et les vecteurs d'accélérations transversales et longitudinales ; FIGS. 1a, 1b respectively represent side and front views of a vehicle having a center of gravity G indicated by positioning values of this center of gravity with respect to the vehicle and to the running surface of this vehicle; FIGS. 1C and 1D also represent the respective side and front views of the same vehicle but on which are represented the mass M of the vehicle, the forces exerted by the rolling surface on the wheels and the transverse and longitudinal acceleration vectors. ;
la figure 2a représente pour une valeur d'angle de roulis e donnée une courbe représentative de la relation entre l'accélération transversale yt et la hauteur h du centre de gravité du véhicule ; Figure 2a shows for a roll angle value e given a curve representative of the relationship between the transverse acceleration yt and the height h of the center of gravity of the vehicle;
la figure 2b représente pour une valeur d'angle de tangage p donnée une courbe représentative de la relation entre l'accélération longitudinale yL et la hauteur h du centre de gravité du véhicule, ces deux dernières courbes étant obtenues sur la base de modèles théorique ou réels de véhicules et pour plusieurs valeurs d'angles de tangage et de roulis fixées et sont mémorisées dans une mémoire du véhicule. FIG. 2b represents for a given pitch angle value p a curve representative of the relationship between the longitudinal acceleration γL and the height h of the vehicle center of gravity, these two last curves being obtained on the basis of theoretical or vehicles and for a plurality of fixed pitch and roll angles values and are stored in a vehicle memory.
Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un système et un procédé de détermination du centre de gravité d'un véhicule permettant notamment de fournir une estimation de la position de ce centre de gravité par rapport à des éléments du véhicule. As previously announced, the invention relates to a system and a method for determining the center of gravity of a vehicle, in particular to provide an estimate of the position of this center of gravity with respect to elements of the vehicle.
Comme le montrent les figures la et lb, le véhicule de masse M comporte un centre de gravité G où s'applique M. Ce centre de gravité G est repéré dans l'espace par : As shown in FIGS. 1a and 1b, the vehicle of mass M has a center of gravity G in which M. is applied. This center of gravity G is spotted in space by:
- L1 qui représente une valeur de positionnement longitudinal du centre de gravité G exprimée vis-à-vis du train avant du véhicule, L1 étant la distance la plus courte entre le centre de gravité G et le plan de train avant Pl du véhicule dans lequel s'étend ce train avant 2, ce plan Pl étant perpendiculaire au plan de roulement du véhicule Pr ; L1 which represents a longitudinal positioning value of the center of gravity G expressed vis-à-vis the front end of the vehicle, L1 being the shortest distance between the center of gravity G and the front plane Pl of the vehicle in which this front axle 2 extends, this plane Pl being perpendicular to the running surface of the vehicle Pr;
- L2 qui représente une valeur de positionnement longitudinal du centre de gravité exprimée par rapport au train arrière du véhicule, L2 est la distance la plus courte entre le centre de gravité G et le plan de train arrière P2 du véhicule dans lequel s'étend ce train arrière 3, ce plan P2 étant roulement du véhicule Pr ; - eavg qui représente entre le centre de gravité gauche P4 du véhicule ; - eavd qui représente entre le centre de gravité 15 droite P5 du véhicule ; - earg qui représenteperpendiculaire au plan de L2, which represents a longitudinal positioning value of the center of gravity expressed relative to the rear axle of the vehicle, L2 is the shortest distance between the center of gravity G and the rear axle plane P2 of the vehicle in which this vehicle extends. rear axle 3, this plane P2 being vehicle bearing Pr; - eavg which represents between the left center of gravity P4 of the vehicle; - eavd which represents between the right center of gravity P5 of the vehicle; - earg which representspendpendicular to the plane of
la distance la plus courte et un plan de roue avant the shortest distance and a front wheel plane
la distance la plus courte et un plan de roue avant the shortest distance and a front wheel plane
la distance la plus courte entre le centre de gravité et un plan de roue arrière gauche du véhicule (non représenté) ; et - eard qui représente la distance la plus courte 20 entre le centre de gravité et un plan de roue arrière droite du véhicule (également non représenté). Les efforts appliqués sur chaque roue par le plan de roulement sont représentés sur les figures le et ld et sont notés : 25 Fzavg qui représente l'effort vertical appliqué sur une roue avant gauche du véhicule ; Fzarg qui représente un effort vertical appliqué sur une roue arrière gauche du véhicule ; Fzavd qui représente un effort vertical 30 appliqué sur une roue avant droite du véhicule ; et Fzard qui représente un effort vertical appliqué sur une roue arrière droite du véhicule. the shortest distance between the center of gravity and a left rear wheel plane of the vehicle (not shown); and - eard which represents the shortest distance between the center of gravity and a right rear wheel plane of the vehicle (also not shown). The forces applied to each wheel by the running surface are shown in Figures 1a and 1d and are noted: Fzavg which represents the vertical force applied to a left front wheel of the vehicle; Fzarg which represents a vertical force applied to a rear left wheel of the vehicle; Fzavd which represents a vertical force applied on a right front wheel of the vehicle; and Fzard which represents a vertical force applied to a right rear wheel of the vehicle.
Ces efforts sont mesurés à l'aide de capteurs d'efforts répartis sur le véhicule, par exemple chaque train peut comporter deux capteurs d'efforts chacun de ces capteurs mesurant un effort appliqué sur une roue de ce train. These forces are measured using force sensors distributed on the vehicle, for example each train may comprise two force sensors each of these sensors measuring a force applied on a wheel of this train.
Sur ces mêmes figures apparaissent l'accélération longitudinale yL qui est une accélération axée selon un axe longitudinal du véhicule. On these same figures appear the longitudinal acceleration yL which is an acceleration oriented along a longitudinal axis of the vehicle.
Est également représentée l'accélération transversale yT qui est une accélération axée selon un axe transversal du véhicule perpendiculaire audit axe longitudinal. Il est à noter que ces axes transversaux et longitudinaux sont sensiblement parallèles au plan de roulement du véhicule. Also shown is the transverse acceleration yT which is an acceleration oriented along a transverse axis of the vehicle perpendicular to said longitudinal axis. It should be noted that these transverse and longitudinal axes are substantially parallel to the running surface of the vehicle.
Ces différentes accélérations sont mesurées via des capteurs d'accélération, par exemple à l'aide d'un capteur d'accélération longitudinal et d'un capteur d'accélération transversal. These different accelerations are measured via acceleration sensors, for example using a longitudinal acceleration sensor and a transverse acceleration sensor.
Les différents capteurs sont reliés à une unité électronique (non représentée) et transmettent à cette unité des signaux représentatifs des intensités des grandeurs mesurées. Cette unité est dotée de moyens de calculs adaptés pour générer les valeurs de positionnement du centre de gravité précitées, c'est-à- dire : The various sensors are connected to an electronic unit (not shown) and transmit to this unit signals representative of the intensities of the quantities measured. This unit is equipped with calculation means adapted to generate the aforementioned center of gravity positioning values, that is to say:
- au moins une valeur Ll et/ou L2 de positionnement longitudinal du centre de gravité ; at least one L1 and / or L2 value of longitudinal positioning of the center of gravity;
- au moins une distance entre le centre de gravité G et un plan de roue (eavg, eavd, earg, eard) - au moins la hauteur h du centre de gravité par rapport au plan de roulement du véhicule. - at least one distance between the center of gravity G and a wheel plane (eavg, eavd, earg, eard) - at least the height h of the center of gravity with respect to the running surface of the vehicle.
On note V la voie et L l'empattement du véhicule et M la masse totale du véhicule en charge. V is the track and L is the wheelbase of the vehicle and M is the total mass of the laden vehicle.
On connaît la formule qui permet de déterminer la masse du véhicule : M*g =Fzavg + Fzavd + Fzarg+Fzard. The formula which makes it possible to determine the mass of the vehicle is known: M * g = Fzavg + Fzavd + Fzarg + Fzard.
A l'aide des mesures d'accélérations transversale yt et /ou longitudinale yL mesurées ou estimées à l'aide de capteurs d'accélération on détermine la hauteur h du centre de gravité G. Pour cela, on utilise l'une au moins des équations régissant le transfert de charge en freinage ou en accélération, c'est-à-dire : With the aid of the transverse yt and / or longitudinal acceleration measurements yl measured or estimated using acceleration sensors, the height h of the center of gravity G is determined. For this, at least one of the equations governing the transfer of load during braking or acceleration, that is to say:
h = (Fzavg +Fzarg - Fzavd - Fzard)*V/M*yt h = (Fzavg + Fzarg - Fzavd - Fzard) * V / M * yt
ou or
h = (Fzavg +Fzavd - Fzarg + Fzard)*L/M*yL. h = (Fzavg + Fzavd - Fzarg + Fzard) * L / M * yL.
Chacune de ces formules permet de calculer la hauteur estimée h en mesurant lors d'une accélération ou d'un freinage, les efforts aux roues et les valeurs d'accélérations du véhicule. Each of these formulas makes it possible to calculate the estimated height h by measuring during acceleration or braking, the wheel forces and the acceleration values of the vehicle.
Cette estimation de la hauteur h peut 20 éventuellement être affinée en intégrant le roulis et le This estimate of the height h can possibly be refined by integrating the roll and the
tangage du véhicule que sont des valeurs estimées ou pitch of the vehicle that are estimated values or
mesurées par exemple à l'aide de capteurs de roulis et/ou measured for example using roll sensors and / or
de tangage. of pitching.
Pour cela, les moyens de calcul peuvent utiliser la 25 formule : For this, the calculation means can use the formula:
h=hr+hOCos0* Coscp h = hr + hOCos0 * Coscp
où h représente la valeur estimée de hauteur de centre de gravité ; et where h represents the estimated value of center of gravity height; and
où hr représente la hauteur du centre de roulis du 30 véhicule par rapport, h0 représente la hauteur du centre de gravité par rapport au centre de roulis, 0 représente un angle de roulis du véhicule et 9 représente un angle de tangage du véhicule, en calculant h pour différentes valeurs de 0 (et donc de yt) et pour différentes valeurs de p (et donc de yL) nul par régression. where hr represents the height of the roll center of the vehicle with respect to, h0 represents the height of the center of gravity relative to the center of roll, 0 represents a roll angle of the vehicle and 9 represents a pitch angle of the vehicle, by calculating h for different values of 0 (and therefore of yt) and for different values of p (and hence of yL) zero by regression.
A cette fin on peut utiliser les courbes des 5 figures 2a et 2b. For this purpose the curves of FIGS. 2a and 2b can be used.
La courbe de la figure 2a définie pour une valeur de 0 fixée représente la courbe des points de fonctionnement possibles du véhicule en fonction d'une accélération transversale yt et d'une hauteur h. The curve of FIG. 2a defined for a fixed value of 0 represents the curve of the possible operating points of the vehicle as a function of a transverse acceleration yt and a height h.
10 La courbe de la figure 2b définie pour une valeur de p fixée représente la courbe des points de fonctionnement possibles du véhicule en fonction d'une accélération longitudinale yL et d'une hauteur h. The curve of FIG. 2b defined for a fixed value of p represents the curve of the possible operating points of the vehicle as a function of a longitudinal acceleration yL and a height h.
Dans tous les modes de l'invention la détermination In all the modes of the invention the determination
15 de la valeur L1 de positionnement longitudinal du centre de gravité G exprimée vis-à-vis du train avant du véhicule est obtenue par la formule : 15 of the longitudinal positioning value L1 of the center of gravity G expressed vis-à-vis the front train of the vehicle is obtained by the formula:
L1=(Fzarg+Fzard)*L/M*g. L1 = (+ Fzarg Fzard) * L / M * g.
Dans tous les modes de l'invention la détermination In all the modes of the invention the determination
20 de la valeur L2 de positionnement longitudinal du centre de gravité G exprimée vis-à-vis du train arrière du véhicule est obtenue par la formule : 20 of the L2 longitudinal positioning value of the center of gravity G expressed vis-à-vis the rear train of the vehicle is obtained by the formula:
L2=(Fzavg+Fzavd)*L/M*g. L2 = (+ Fzavg Fzavd) * L / M * g.
Dans tous les modes de l'invention la détermination In all the modes of the invention the determination
25 d'une valeur de positionnement latérale du centre de gravité G peut être obtenue par l'une au moins des formules ci-après : 25 of a lateral positioning value of the center of gravity G can be obtained by at least one of the formulas below:
pour le train avant eavg = Fzavd*V/ (Fzavg + Fzavd) for the front axle eavg = Fzavd * V / (Fzavg + Fzavd)
30 eavd = Fzavg*V/ (Fzavg + Fzavd) 30 eavd = Fzavg * V / (Fzavg + Fzavd)
pour le train arrière earg = Fzard*V/ (Fzarg + Fzard) eard = Fzarg*V/ (Fzarg + Fzard) On déduit ainsi la position latérale du centre de gravité G. for the rear axle = Fzard * V / (Fzarg + Fzard) eard = Fzarg * V / (Fzarg + Fzard) This deduces the lateral position of the center of gravity G.
Selon l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention chacune des valeurs M, L1, L2, eavg, eavd, earg, eard peut être réactualisée à chaque détection de changement de chargement du véhicule, cette détection pouvant être effectuée par un capteur du système tel qu'un capteur d'ouverture/fermeture du véhicule). According to any one of the embodiments of the invention, each of the values M, L1, system such as a vehicle opening / closing sensor).
Préférentiellement ces valeurs sont réactualisées simultanément. Preferably, these values are updated simultaneously.
La valeur de la hauteur h est mise à jour dès la première accélération du véhicule grâce à la mesure de cette accélération. The value of the height h is updated from the first acceleration of the vehicle through the measurement of this acceleration.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0707029A FR2922014A3 (en) | 2007-10-05 | 2007-10-05 | Motor vehicle's centre of gravity position determining system, has calculation unit for calculating longitudinal and lateral positioning values and height value of centre of gravity of vehicle according to vertical loads and acceleration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0707029A FR2922014A3 (en) | 2007-10-05 | 2007-10-05 | Motor vehicle's centre of gravity position determining system, has calculation unit for calculating longitudinal and lateral positioning values and height value of centre of gravity of vehicle according to vertical loads and acceleration |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2922014A3 true FR2922014A3 (en) | 2009-04-10 |
Family
ID=39472023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0707029A Withdrawn FR2922014A3 (en) | 2007-10-05 | 2007-10-05 | Motor vehicle's centre of gravity position determining system, has calculation unit for calculating longitudinal and lateral positioning values and height value of centre of gravity of vehicle according to vertical loads and acceleration |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2922014A3 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2508405A3 (en) * | 2011-04-06 | 2013-10-23 | Robert Bosch Gmbh | Continuous computation of center of gravity of a vehicle |
| CN108674688A (en) * | 2018-04-20 | 2018-10-19 | 深圳市科比特航空科技有限公司 | Based on the drone center of unmanned aerial vehicle assay method for intersecting check weighing mode |
| US11181433B2 (en) * | 2017-04-17 | 2021-11-23 | Isuzu Motors Limited | Center-of-mass height estimation device |
| WO2024176266A1 (en) * | 2023-02-24 | 2024-08-29 | Tvs Motor Company Limited | On-board center of gravity determination system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19904216A1 (en) * | 1998-07-17 | 2000-01-20 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Procedure for determining changes of centre of gravity of vehicle with at least two axles and at least three wheels has vehicle driven in curve and state parameters corresponding with respective wheel load detected at least at two wheels. |
| EP1167094A1 (en) * | 2000-06-20 | 2002-01-02 | Continental Aktiengesellschaft | Determination of the force on each wheel of a vehicle |
| US20050273241A1 (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-08 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Estimating device and vehicle motion control device using the same |
| DE102004060809A1 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Daimlerchrysler Ag | Method and device for determining mass-related variables of a vehicle |
-
2007
- 2007-10-05 FR FR0707029A patent/FR2922014A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19904216A1 (en) * | 1998-07-17 | 2000-01-20 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Procedure for determining changes of centre of gravity of vehicle with at least two axles and at least three wheels has vehicle driven in curve and state parameters corresponding with respective wheel load detected at least at two wheels. |
| EP1167094A1 (en) * | 2000-06-20 | 2002-01-02 | Continental Aktiengesellschaft | Determination of the force on each wheel of a vehicle |
| US20050273241A1 (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-08 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Estimating device and vehicle motion control device using the same |
| DE102004060809A1 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Daimlerchrysler Ag | Method and device for determining mass-related variables of a vehicle |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2508405A3 (en) * | 2011-04-06 | 2013-10-23 | Robert Bosch Gmbh | Continuous computation of center of gravity of a vehicle |
| US8583354B2 (en) | 2011-04-06 | 2013-11-12 | Robert Bosch Gmbh | Continuous computation of center of gravity of a vehicle |
| US11181433B2 (en) * | 2017-04-17 | 2021-11-23 | Isuzu Motors Limited | Center-of-mass height estimation device |
| CN108674688A (en) * | 2018-04-20 | 2018-10-19 | 深圳市科比特航空科技有限公司 | Based on the drone center of unmanned aerial vehicle assay method for intersecting check weighing mode |
| CN108674688B (en) * | 2018-04-20 | 2020-07-28 | 深圳市科比特航空科技有限公司 | Unmanned aerial vehicle gravity center measuring method based on cross weight measuring mode |
| WO2024176266A1 (en) * | 2023-02-24 | 2024-08-29 | Tvs Motor Company Limited | On-board center of gravity determination system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1639340B1 (en) | Procede pour predire l'usure d'un pneumatique et systeme pour sa mise en oeuvre | |
| EP3083360B1 (en) | Estimating adhesion potential by assessing rolling radius | |
| EP3452792B1 (en) | Method and device for determining an estimate of the total mass of a motor vehicle | |
| FI120061B (en) | A method for collecting information about road surface slippage | |
| EP2758257B1 (en) | Method for estimating the rolling resistance of a vehicle wheel | |
| EP2209686A1 (en) | System or controlling a vehicle with determination of its instantaneous speed relative to the ground | |
| WO2007147855A1 (en) | Method for determining the driving limits of a vehicle | |
| FR2922014A3 (en) | Motor vehicle's centre of gravity position determining system, has calculation unit for calculating longitudinal and lateral positioning values and height value of centre of gravity of vehicle according to vertical loads and acceleration | |
| EP2749471B1 (en) | Method for assessing the speed of a railway vehicle | |
| EP4153465A1 (en) | Method for calculating an instantaneous velocity vector of a rail vehicle and corresponding system | |
| FR2889111A1 (en) | SYSTEM FOR DETERMINING INFLATION PRESSURE OF TIRES MOUNTED ON FRONT AND REAR WHEELS OF A MOTOR VEHICLE | |
| EP1907260B1 (en) | Method for controlling the steering orientation of a vehicle | |
| EP1924859A1 (en) | Device and method for measuring a quantity representing the rotational speed of a motor vehicle and system and method using said device and said method | |
| FR2912363A1 (en) | Inclination angle determining system for e.g. front traction vehicle, has measuring unit measuring longitudinal efforts exerted on wheels of vehicle to transmit information corresponding to calculating unit | |
| CA2907607A1 (en) | Method for reducing the risk of rollover of an automotive vehicle provided with a controllable suspension system | |
| FR2947899A1 (en) | Road slope and/or inclination detecting method for motor vehicle, involves estimating sign of slope and inclination angles at frequency by exploiting results of forces, angle and information as input data to detect slope and/or inclination | |
| EP1502775A1 (en) | Method for evaluating the tyres pressure and vehicle having a pressure monitoring device able to apply such a method | |
| EP2830895B1 (en) | Method for estimating the rolling resistance of a vehicle wheel | |
| WO2002032733A1 (en) | Device and method for detecting a motor vehicle tyre adherence on the ground | |
| EP3080565B1 (en) | Device and method for estimating the total mass of a motor vehicle with onboard calibration of suspension displacement sensors | |
| EP1522861A1 (en) | Method for determining the linear speed of a vehicl from vertical movements of the wheels, and vehicle equipped with such sensor | |
| FR2920047A3 (en) | Road slope estimating method for motor vehicle, involves cognizing/estimating real longitudinal acceleration of vehicle, and considering information for measurement as basic input data for calculation of slope | |
| FR2834338A1 (en) | Onboard diagnostic method for monitoring the state of motor vehicle shock absorbers, whereby an actual characteristic curve for a shock absorber is measured during vehicle use so that it can be compared with a reference curve | |
| FR2932892A1 (en) | Speed i.e. displacement speed, estimation device for four motorized wheeled motor vehicle, has logic controller providing speed of vehicle from acceleration signals provided by accelerometers | |
| FR2819590A1 (en) | Determination of maximum road adherence of a motor vehicle in wet conditions for use with e.g. dynamic control systems, antilock braking systems, based on measurement of water thrown off tires, vehicle speed and loading |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20090630 |