JP2000292316A - Estimation arithmetic device of center-of-gravity height of vehicle - Google Patents
Estimation arithmetic device of center-of-gravity height of vehicleInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の姿勢安定制
御に利用する。本発明は、バス・トラックなど商業車両
の横転防止に利用するために開発された装置であるが、
商業車両以外にも同様に実施することができる。本発明
は、車両の重心高さを車両の進行方向加速度センサおよ
び左右の車軸サスペンションの圧力センサからの情報を
もとに、簡便かつ短時間に演算推定する装置に関する。
本発明は、さらにこの演算推定のために必要な車両総重
量を簡便に演算する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for controlling the attitude of an automobile. The present invention is a device developed for use in preventing rollover of commercial vehicles such as buses and trucks,
The same can be applied to other than commercial vehicles. The present invention relates to a device for easily and quickly calculating and estimating the height of the center of gravity of a vehicle based on information from an acceleration sensor in a traveling direction of the vehicle and pressure sensors of left and right axle suspensions.
The present invention further relates to an apparatus for easily calculating the gross vehicle weight required for the calculation estimation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】走行中の車両のヨーあるいはロールなど
の挙動に基づいて、車両の姿勢を安定な方向に自動的に
制御する装置が実用化されようとしている。車両が走行
中に横すべり状態になる可能性があることをプログラム
演算回路により自動的に推定演算して、一部（または全
部）の車輪のブレーキ圧力を自動的に制御することによ
り、その車両を横すべりが生じる可能性の小さい状態に
回復させることができる。たとえば高速走行中の大きい
ハンドル操作など、車両の特性を越える運転操作により
車両が運転者の意図しない挙動に達したときに、自動的
にこれを検知して、ロール軌跡の外側になる側の後輪に
ブレーキをかけることにより、安定な状態を回復させる
ことができる。2. Description of the Related Art A device for automatically controlling the attitude of a vehicle in a stable direction based on the yaw or roll behavior of a running vehicle is being put to practical use. By automatically estimating and calculating by a program operation circuit that the vehicle may be in a skidding state while traveling, and automatically controlling the brake pressure of some (or all) wheels, the vehicle is controlled. It is possible to recover to a state where the possibility of the occurrence of the sideslip is small. For example, when the vehicle reaches a behavior that the driver does not intend due to a driving operation that exceeds the characteristics of the vehicle, such as a large steering wheel operation during high-speed driving, this is automatically detected, By applying a brake to the wheels, a stable condition can be restored.
【０００３】本願出願人は、走行中の車両の姿勢安定制
御のために自己回帰法（ＡＲ法）により、車両姿勢の安
定制御を行う装置を特許出願した（特開平１０−３１５
９４０号公報参照）。The applicant of the present application has applied for a patent for a device for controlling the attitude of a vehicle by an auto-regression method (AR method) for the attitude stability control of a running vehicle (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-315).
940).
【０００４】この装置は、横すべりあるいはホイール・
リフトの状態などの車両の挙動を実時間演算により合理
的に推定し、高速走行中の大きいハンドル操作など、車
両の特性を越える運転操作により、車両が運転者の意図
しない挙動に達したときに自動的に安定した状態に回復
させる装置である。さらに具体的には、その車両の運転
操作入力をデータとして取込み、その車両の物理特性を
数値として保持する数値モデルを参照し、伝達関数によ
りその車両の応答を推測演算する。伝達関数に与える車
両の挙動に係るデータは、ｋ時点のデータＸ（ｋ）がそ
のＭ時点前までの過去のデータに各時点毎に重み係数Ａ
（ｍ）を乗じた値で表される自己回帰法（ＡＲ法）によ
り求めて車両の応答を演算し、積荷の状態や乗客位置が
変更になったときに車両モデルを自己回帰法により更新
する。[0004] This device is known as a skid or wheel.
The vehicle behavior such as the state of the lift is reasonably estimated by real-time calculation, and when the vehicle reaches a behavior that the driver does not intend due to a driving operation exceeding the characteristics of the vehicle, such as a large steering wheel operation during high-speed driving. This is a device that automatically restores to a stable state. More specifically, a driving operation input of the vehicle is taken in as data, and a response to the vehicle is estimated by a transfer function with reference to a numerical model that holds the physical characteristics of the vehicle as numerical values. The data relating to the behavior of the vehicle given to the transfer function is such that the data X (k) at the time point k is added to the past data up to the time point M before the weight coefficient A for each time point.
The vehicle response is calculated by an auto-regression method (AR method) represented by a value multiplied by (m), and the vehicle model is updated by the auto-regression method when the state of the load or the passenger position is changed. .
【０００５】この装置を車両に実装することにより、少
ないサンプル数のデータで実時間演算が可能になり、そ
の推定値は従来のフーリエ展開による方法に比べて高い
精度の推定値を短時間で得ることができることを実験的
にも証明した。[0005] By mounting this device in a vehicle, real-time calculation can be performed with a small number of samples of data, and the estimated value can be obtained in a short time with a higher accuracy than the conventional Fourier expansion method. It has been proved experimentally that it can be done.
【０００６】また、本願出願人は、特願平１０−１１５
６０１号（本願出願時において未公開）を出願した。こ
の先願には、姿勢安定制御を行うために不可欠な車両の
重量を演算推定するための装置を開示した。[0006] The applicant of the present invention has disclosed Japanese Patent Application No. 10-115.
No. 601 (not published at the time of filing the present application). This prior application discloses an apparatus for calculating and estimating the weight of a vehicle that is indispensable for performing the attitude stabilization control.
【０００７】この先願は、車両の重心高さをリアルタイ
ムに演算し、横すべりあるいはホイール・リフトの状態
などの車両の挙動を実時間演算により合理的に推定し
て、車両の姿勢を自動的に安定させるものである。すな
わち、車両にかかる重量を測定する軸重計と、進行方向
に対する傾斜を測定する勾配センサとを実装し、車体総
重量Ｗおよび前軸にかかる重量ｗｆを軸重計により測定
するとともに、傾斜角度αを勾配センサにより測定する
ことにより、車両が運行中であっても所定の測定条件が
満たされた時点で、次式により重心高さＨを Ｈ＝（Ｗ・Ｌｒ−Ｗｆ・Ｌ）／Ｗ ｔａｎα Ｗ＝Ｗｆ＋Ｗｒ（変数） Ｌ＝Ｌｆ＋Ｌｒ（定数） ただし、Ｗｒ：後軸にかかる重量 Ｌ：ホイールベース Ｌｆ：前軸から重心位置までの距離 Ｌｒ：重心位置から後軸までの距離 として演算するものである。この演算は、車両の車速が
零になりかつ傾斜角度αが所定値を越える毎に行い、算
出された値はその都度更新し保持する。この装置を実装
することにより、挙動データに低い周波数成分が多く含
まれる大型車両に適応した姿勢制御を高い精度で行うこ
とができる。This prior application calculates the height of the center of gravity of the vehicle in real time, rationally estimates the behavior of the vehicle such as the side slip or the state of the wheel lift by real-time calculation, and automatically stabilizes the posture of the vehicle. It is to let. That is, the axle meter for measuring the weight applied to the vehicle and the gradient sensor for measuring the inclination with respect to the traveling direction are mounted, and the total weight W of the vehicle body and the weight wf applied to the front axle are measured by the axle meter, and the inclination angle is measured. By measuring α by the gradient sensor, the height H of the center of gravity can be calculated as H = (W · Lr−Wf · L) / W by the following equation when a predetermined measurement condition is satisfied even while the vehicle is operating. tanα W = Wf + Wr (variable) L = Lf + Lr (constant) where Wr: weight applied to the rear axis L: wheel base Lf: distance from the front axis to the center of gravity Lr: distance from the center of gravity to the rear axis It is. This calculation is performed every time the vehicle speed becomes zero and the inclination angle α exceeds a predetermined value, and the calculated value is updated and held each time. By implementing this device, it is possible to perform posture control with high accuracy suitable for a large vehicle in which behavior data includes many low frequency components.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本願発明者らは、上記
先願に開示した技術について試験研究を行った結果、さ
らに計算パラメタを少なくし、演算式を簡略化して、高
速なリアルタイム演算を行うことが望ましいことがわか
った。すなわち、車両の姿勢が不安定になる状態はしば
しばきわめて短い時間のうちに発生し、しかもその姿勢
制御は不安定な状態が拡大する前に行うことが必要であ
ることから、車両の重心高さの変動をさらに短い時間の
うちに推定演算することが望ましいことがわかった。SUMMARY OF THE INVENTION The inventors of the present application have conducted a test and research on the technology disclosed in the above-mentioned prior application, and as a result, have further reduced the calculation parameters, simplified the arithmetic expressions, and performed high-speed real-time calculations. It turned out to be desirable. That is, the state in which the vehicle posture becomes unstable often occurs in a very short time, and since the posture control needs to be performed before the unstable state expands, the height of the center of gravity of the vehicle is increased. It has been found that it is desirable to estimate and calculate the fluctuations in a shorter time.
【０００９】先願に開示したＡＲ法による推定演算は、
原理的にこれにより求められた値は正確である。しか
し、一つの演算の結果を使ってさらに次の演算を実行す
る回帰的な演算処理を行うので、推定精度を高くするに
はこの回帰演算の回数を大きくしなければならない。回
帰演算の回数が大きくなると演算時間が長くなり、姿勢
回復のための制御が遅れることになる。これに対応する
ためには、高速演算の可能な高価な演算装置を必要とす
ることになる。The estimation operation by the AR method disclosed in the prior application is as follows.
In principle, the value determined by this is accurate. However, since a recursive calculation process for performing the next calculation using the result of one calculation is performed, the number of regression calculations must be increased in order to increase the estimation accuracy. As the number of regression calculations increases, the calculation time increases, and control for posture recovery is delayed. To cope with this, an expensive operation device capable of high-speed operation is required.
【００１０】実際に、車両の重心高さは、いったん計測
または推定されると積み荷が変化しないかぎりその変化
は小さいものであるが、車両の横転などの事故は、走行
中に発生する搭載貨物の荷くずれなどが原因となること
が知られている。荷くずれが発生した後に荷くずれが発
生する前の値を利用して演算を実行していることは、実
用的に意味がないことになる。また、定期バスなどでは
停留所で車両を停車させる毎にその重量および重心位置
が変動する。したがって、走行中にも車両の重心高さを
計測または推定演算して、その保持している値を常に更
新しておくことができるならきわめて有効である。In practice, the height of the center of gravity of a vehicle, once measured or estimated, is small as long as the load does not change. It is known that a load collapse or the like is a cause. Executing the calculation using the value before the occurrence of the load collapse after the occurrence of the load collapse becomes practically meaningless. Further, in a regular bus or the like, the weight and the center of gravity of the vehicle fluctuate each time the vehicle is stopped at a stop. Therefore, it is extremely effective if the height of the center of gravity of the vehicle can be measured or estimated and calculated while the vehicle is running, and the value held can be constantly updated.
【００１１】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、演算式をきわめて単純化して、車両の重心高さ
（Ｈ）をきわめて短い時間に推定演算することができる
ように改良することを目的とする。本発明は、従来から
車両に搭載されている簡単かつ安価な演算装置によりリ
アルタイム演算および制御を実行することができる装置
を提供することを目的とする。さらに本発明は、姿勢制
御の基本となる車両の総質量（Ｍ）を車両を加速すると
きの燃料流量を観測することにより、正確かつ短時間で
推定演算することができる装置を提供することを目的と
する。本発明は、単純かつ安価なソフトウエアにより高
速に演算動作を行うことができる実用的な重心高さ推定
演算装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in such a background, and an arithmetic expression is extremely simplified so that the height (H) of the center of gravity of a vehicle can be estimated and calculated in a very short time. The purpose is to: An object of the present invention is to provide a device that can execute real-time calculation and control by a simple and inexpensive calculation device conventionally mounted on a vehicle. Further, the present invention provides an apparatus capable of accurately and quickly estimating and calculating the total mass (M) of a vehicle, which is the basis of attitude control, by observing a fuel flow rate when accelerating the vehicle. Aim. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a practical center-of-gravity height estimating arithmetic device capable of performing arithmetic operations at high speed with simple and inexpensive software.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の第一の特徴は、
重心高さの推定演算をきわめて単純化するものである。
すなわち、車両の前後方向加速度センサと、左右車軸を
それぞれ支持する複数のエアサスペンションの圧力セン
サと、これらセンサの出力を入力情報として路面からの
車両重心高さＨを Ｈ＝ｋ（ΔＷｒ×Ｌ）／（（Ｍ−Ｊ）×Ｇ） （１） としてリアルタイムに演算する演算手段とを備えたこと
を特徴とする。The first feature of the present invention is as follows.
This greatly simplifies the calculation for estimating the height of the center of gravity.
That is, the acceleration sensor in the longitudinal direction of the vehicle, the pressure sensors of a plurality of air suspensions respectively supporting the left and right axles, and the height H of the center of gravity of the vehicle from the road surface using the outputs of these sensors as input information, H = k (ΔWr × L) / ((M−J) × G) (1).
【００１３】ただし、ΔＷｒは制動時の後軸荷重変化
量、Ｌはホイールベース、Ｍは車両総質量、Ｊはバネ下
質量、Ｇは制動時加速度、ｋは補正係数（車種毎に設定
される）である。Here, ΔWr is the amount of change in rear axle load during braking, L is the wheelbase, M is the gross vehicle mass, J is the unsprung mass, G is the acceleration during braking, and k is a correction coefficient (set for each vehicle type). ).
【００１４】ここで、制動時の後軸荷重変化量ΔＷｒ
は、 ΔＷｒ＝（Ｂ×Ｂ×π）×Ｄ×Ｅ×Ｃ （２） として求めることが望ましい。Here, the rear shaft load change amount ΔWr during braking
Is desirably obtained as ΔWr = (B × B × π) × D × E × C (2)
【００１５】Ｂは前記エアサスペンションのエアベロー
ズ有効半径、Ｄは前記圧力センサにより検出される制動
時圧力変化量、Ｅはエアベローズの個数であり、 Ｃ＝（ｍ＋ｎ）／ｍ （３） であり、ｍは後軸中心からリーフ目玉中心までの距離、
ｎは後軸中心からエアベローズ中心までの距離とする。B is the effective radius of the air bellows of the air suspension, D is the amount of pressure change during braking detected by the pressure sensor, E is the number of air bellows, and C = (m + n) / m (3) , M is the distance from the center of the rear axis to the center of the leaf eyeball,
n is the distance from the center of the rear shaft to the center of the air bellows.
【００１６】車両の総質量Ｍは、その大略の推定値を操
作入力により与えることもできる。この場合には、積み
荷などの大きさを数段階に区分されたいずれかを運転者
が入力操作により指定することができるような入力手段
を設けることが望ましい。車両の総質量Ｍを演算推定す
る手段についてはさらに後から説明する。The approximate estimated value of the total mass M of the vehicle can be given by an operation input. In this case, it is desirable to provide an input means by which the driver can designate any one of the divided sizes of the cargo and the like by several steps. The means for calculating and estimating the total mass M of the vehicle will be described later.
【００１７】上記（１）式について説明する。制動時に
車両に作用する質量は総質量Ｍからバネ下質量Ｊを差引
いた値Ｍ−Ｊとなり、この値に制動時の加速度Ｇを乗じ
た値 （Ｍ−Ｊ）×Ｇ が制動時に車両の進行方向にかかる荷重となる。The above equation (1) will be described. The mass acting on the vehicle at the time of braking is a value M−J obtained by subtracting the unsprung mass J from the total mass M, and a value (M−J) × G obtained by multiplying this value by the acceleration G at the time of braking is the progress of the vehicle at the time of braking. The load is applied in the direction.
【００１８】したがって、車両には図１に示すように進
行方向にこの荷重に車両重心高さＨを乗じたモーメント Ｍo1＝（Ｍ−Ｊ）×Ｇ×Ｈ が作用する。Therefore, as shown in FIG. 1, a moment Mo1 = (MJ) .times.G.times.H, which is obtained by multiplying this load by the height H of the vehicle center of gravity, acts on the vehicle in the traveling direction.
【００１９】一方、同図に示すように、前軸の中心と後
軸の中心を通る水平線上の前軸の中心から車両重心の位
置までの距離をＬｆ、この車両重心の位置から後軸の中
心までの距離をＬｒとし、制動時に後軸に生じる荷重変
化量をΔＷｒとすると、車両にかかるモーメントは、 Ｍo2＝ΔＷｒ×Ｌｆ＋ΔＷｒ×Ｌｒ＝ΔＷｒ（Ｌｆ＋Ｌ
ｒ） となる。さらに、ホイールベースは、 Ｌ＝Ｌｆ＋Ｌｒ であるので、 Ｍo2＝ΔＷｒ×Ｌ となる。このモーメントＭo1とＭo2とは等しくなるはず
であり、 （Ｍ−Ｊ）×Ｇ×Ｈ＝ΔＷｒ×Ｌ となり、これから車両重心高さＨは、 Ｈ＝（ΔＷｒ×Ｌ）／（Ｍ−Ｊ）×Ｇ となる。これに補正係数ｋを設けて、 Ｈ＝ｋ（ΔＷｒ×Ｌ）／（Ｍ−Ｊ）×Ｇ （１） が得られる。補正係数ｋは原理的には「１」であるが、
センサ誤差その他により発生する誤差を配慮したもので
あり、いったん設計された後に、実験的にこれを適当に
設定することが望ましい。実用的には車種によりこの補
正係数ｋを設定することができる。On the other hand, as shown in FIG. 1, the distance from the center of the front shaft to the position of the center of gravity of the vehicle on the horizontal line passing through the center of the front shaft and the center of the rear shaft is Lf, and the distance between the center of the vehicle and the rear shaft is Assuming that the distance to the center is Lr and the amount of load change generated on the rear axle during braking is ΔWr, the moment applied to the vehicle is: Mo2 = ΔWr × Lf + ΔWr × Lr = ΔWr (Lf + L
r). Further, since the wheel base is L = Lf + Lr, Mo2 = ΔWr × L. The moments Mo1 and Mo2 should be equal, and (M−J) × G × H = ΔWr × L. From this, the height H of the vehicle center of gravity is H = (ΔWr × L) / (M−J) × G. By providing a correction coefficient k to this, H = k (ΔWr × L) / (M−J) × G (1) is obtained. The correction coefficient k is “1” in principle,
The error generated due to a sensor error or the like is taken into consideration, and it is desirable to set it appropriately experimentally after designing once. Practically, the correction coefficient k can be set depending on the vehicle type.
【００２０】制動時の加速度Ｇは前後方向加速度センサ
により検出する。制動時の後軸荷重変化量ΔＷｒは、エ
アサスペンションのエアベローズ有効半径Ｂおよびエア
ベローズの個数Ｅが既知の値であり、エアベローズの制
動時圧力変化量Ｄは圧力センサにより検出することがで
きる。したがって、エアベローズの有効面積に制動時の
圧力変化量を乗じた ΔＷｒ＝（Ｂ×Ｂ×π）×Ｄ×Ｅ×Ｃ （２） により演算することができる。The acceleration G during braking is detected by a longitudinal acceleration sensor. The rear axle load change amount ΔWr during braking is a known value of the effective radius B of the air bellows of the air suspension and the number E of the air bellows, and the pressure change amount D during braking of the air bellows can be detected by a pressure sensor. . Therefore, it can be calculated by ΔWr = (B × B × π) × D × E × C (2) which is obtained by multiplying the effective area of the air bellows by the amount of pressure change during braking.
【００２１】この（２）式中のＣはリーフスプリングと
エアベローズが受ける荷重の分担比である。この分担比
は図３に示すように、後軸中心からリーフスプリングの
目玉中心までの距離をｍ、後軸中心からエアベローズ中
心までの距離をｎとすると、 Ｃ＝（ｍ＋ｎ）／ｍ （３） となる。C in the equation (2) is a share ratio of the load received by the leaf spring and the air bellows. As shown in FIG. 3, assuming that the distance from the center of the rear shaft to the center of the center of the leaf spring is m and the distance from the center of the rear shaft to the center of the air bellows is n, C = (m + n) / m (3) ).
【００２２】上記（１）〜（３）式の演算はきわめて単
純な演算であり、プログラム演算回路によりきわめて短
時間に実行することができる。The operations of the above equations (1) to (3) are extremely simple operations, and can be executed in a very short time by the program operation circuit.
【００２３】次に、本発明の第二の特徴である車両の総
質量Ｍの推定演算について説明する。すなわち、本発明
の第二の特徴は、総質量Ｍの推定演算についてであっ
て、前記車両総質量Ｍをその車両の発進加速中の時刻ｔ
１から時刻ｔ２までの車速の変化（ｖ２−ｖ１）と、そ
の時刻ｔ１からｔ２までの燃料消費量とから演算する手
段を備えたことを特徴とする。車両は加速走行すること
により仕事をしたことになる。時刻ｔ１から時刻ｔ２ま
での間に総質量Ｍの車両が行った仕事ΔＵは、 ΔＵ＝｛Ｍ×（ｖ2 ）2 ｝／２−｛Ｍ×（ｖ1 ）2｝／
２＝Ｍ×｛（ｖ2 ）2−（ｖ1 ）2｝／２ となる。したがって、車両の総質量Ｍは、 Ｍ＝２×ΔＵ／｛（ｖ2 ）2−（ｖ1 ）2｝ （４） により求めることかできる。Next, the calculation of the total mass M of the vehicle, which is the second feature of the present invention, will be described. That is, the second feature of the present invention relates to the calculation for estimating the total mass M, and calculates the total mass M of the vehicle at the time t during starting acceleration of the vehicle.
It is characterized by comprising means for calculating from a change in vehicle speed (v2-v1) from 1 to time t2 and a fuel consumption amount from time t1 to t2. The vehicle has done work by accelerating. The work ΔU performed by the vehicle having the total mass M between the time t1 and the time t2 is ΔU = {M × (v2) 2 } / 2− {M × (v1) 2 } /
2 = M × {(v2) 2 − (v1) 2 } / 2. Therefore, the total mass M of the vehicle can be obtained from M = 2 × ΔU / ｛(v2) 2- (v1) 2 ｝ (4).
【００２４】車両がΔＵの仕事を行うためにはエネルギ
を必要とする。このエネルギは燃料の燃焼により供給さ
れる。したがって、時刻ｔ１から時刻ｔ２までに消費し
た燃料の消費量をＱとすれば、その仕事量ΔＵは、 ΔＵ＝Ｋ×Ｑ ただしＫは比例定数 （５） となるので、車両の総質量Ｍはこの（４）式および
（５）式から Ｍ＝２×Ｋ×Ｑ／｛（ｖ2 ）2−（ｖ1 ）2｝ （６） で表すことができ、これにより、燃料消費量Ｑから車両
総質量Ｍを推定演算することができる。[0024] In order for the vehicle to perform the work of ΔU, energy is required. This energy is provided by combustion of the fuel. Therefore, assuming that the amount of fuel consumed from time t1 to time t2 is Q, the work amount ΔU is ΔU = K × Q where K is a proportional constant (5), so that the total mass M of the vehicle is From the equations (4) and (5), M = 2 × K × Q / {(v2) 2 − (v1) 2 } (6) M can be estimated and calculated.
【００２５】この車両総質量Ｍの演算はあらかじめ定め
られた質量推定条件が成立したときに行う。その推定条
件として、まず、車両が平坦路上で停止状態にあるか否
かを確認する。勾配のある路上で停止しているときはそ
の勾配抵抗分を加味しなければならないので演算を行わ
ないようにする。次の推定条件として、勾配のない平坦
路上での停止状態から車両の発進加速操作が行われたと
きに、この発進加速操作によってエンジン回転速度が１
０００ｒｐｍから２０００ｒｐｍの範囲に上昇したか否
かを確認する。The calculation of the total vehicle mass M is performed when a predetermined mass estimation condition is satisfied. As the estimation condition, first, it is confirmed whether or not the vehicle is stopped on a flat road. When the vehicle is stopped on a road with a gradient, the calculation is not performed because the gradient resistance must be taken into account. As a next estimating condition, when the vehicle starts and accelerates from a stop state on a flat road with no slope, the engine speed becomes 1 by the start and acceleration operation.
It is checked whether or not it has risen from 000 rpm to 2000 rpm.
【００２６】エンジン回転速度が１０００ｒｐｍに達し
ていなければクラッチが完全にミートした状態になく、
発進の仕方によって燃料噴射量が変動するので演算を行
わないようにする。エンジン回転速度が１０００ｒｐｍ
を越え２０００ｒｐｍまでの範囲にあれば、その次の条
件としてアクセルストロークが６０％を越えているか否
か確認する。６０％を越えていなければアクセルの踏込
み操作の仕方によって燃料噴射量が大きく変動するので
演算を行わないようにする。アクセルストロークが６０
％を越えていれば質量推定条件のすべてが成立している
ので、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの車速の変化（ｖ2 −
ｖ1 ）およびその間の燃料消費量Ｑにより車両の総質量
Ｍの演算を行い記憶保持する。If the engine rotational speed has not reached 1000 rpm, the clutch is not in a completely meshed state,
The calculation is not performed because the fuel injection amount varies depending on the way of starting. Engine speed is 1000rpm
If the acceleration stroke exceeds 60%, it is checked as the next condition whether the accelerator stroke exceeds 60%. If it does not exceed 60%, the calculation is not performed because the fuel injection amount greatly varies depending on the manner in which the accelerator is depressed. Acceleration stroke is 60
%, The mass estimation conditions are all satisfied, so the change in vehicle speed from time t1 to time t2 (v2-
v1) and the fuel consumption Q during that time, the total mass M of the vehicle is calculated and stored.
【００２７】この平坦路上からの発進後に制動が行われ
たときに、この記憶保持した車両総質量Ｍおよびエアベ
ローズの圧力変化量Ｄにより演算した後軸荷重変化量Δ
Ｗｒを用いて（１）式による車両の重心高さＨを演算す
る。When braking is performed after the vehicle starts on a flat road, the rear axle load change Δ calculated by the stored vehicle total mass M and the air bellows pressure change D is calculated.
The height H of the center of gravity of the vehicle is calculated by the equation (1) using Wr.
【００２８】このように、本発明によれば、きわめて単
純化した演算式を用いて、姿勢制御の基本となる車両の
重心高さＨを正確かつ短時間に演算することができる。
これはハードウエアを増設することなく、ソフトウエア
を変更するだけで簡単に実現することができる。As described above, according to the present invention, the height H of the center of gravity of the vehicle, which is the basis of the attitude control, can be calculated accurately and in a short time by using an extremely simplified calculation formula.
This can be easily realized by simply changing the software without adding hardware.
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図２は本発明実施例装置のハードウエア・システム
構成図である。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a hardware system configuration diagram of the apparatus according to the embodiment of the present invention.
【００２９】本発明実施例は、車両の運転操作入力およ
びその車両の挙動データを入力としてその車両の運転状
態を演算し、その演算値にしたがって運転操作入力およ
び外乱入力を安全側に修正する修正入力を車両に与えて
姿勢制御を行う制御回路１と、前後方向の加速度を検出
する前後方向加速度センサ２と、車輪の回転速度を検出
する車輪回転センサ３と、クラッチの接断状態を検出す
るクラッチ・スイッチ４と、エンジン・ガバナを制御し
アクセル・ストローク、エンジン回転速度および燃料噴
射量を検出して制御回路１に出力するガバナ制御回路５
と、エアベローズの圧力を検出するエアベローズ圧力セ
ンサ６と、横方向加速度を検出する横方向加速度センサ
７と、ロールレイトを検出するロールレイトセンサ８
と、ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ９と、操舵
ハンドル１０の操舵角を検出する操舵角センサ１１と、
ブレーキ・ブースタ・アクチュエータ１２のブレーキ圧
を検出するブレーキ圧センサ１３とが備えられる。In the embodiment of the present invention, a driving state of the vehicle is calculated by using the driving operation input of the vehicle and the behavior data of the vehicle as input, and the driving operation input and the disturbance input are corrected to the safe side according to the calculated value. A control circuit 1 that performs attitude control by giving an input to a vehicle, a longitudinal acceleration sensor 2 that detects longitudinal acceleration, a wheel rotation sensor 3 that detects a rotational speed of a wheel, and detects a disconnected state of a clutch. A clutch switch 4 and a governor control circuit 5 for controlling an engine governor, detecting an accelerator stroke, an engine rotation speed, and a fuel injection amount, and outputting to the control circuit 1
An air bellows pressure sensor 6 for detecting the pressure of the air bellows, a lateral acceleration sensor 7 for detecting the lateral acceleration, and a roll rate sensor 8 for detecting the roll rate
A yaw rate sensor 9 for detecting a yaw rate, a steering angle sensor 11 for detecting a steering angle of a steering wheel 10,
A brake pressure sensor 13 for detecting a brake pressure of the brake booster actuator 12 is provided.
【００３０】さらに、本発明の特徴として、制御回路１
には、後軸にかかる荷重の変化量ΔＷｒおよび車両総質
量Ｍから車両重心高さＨをリアルタイムに演算する手段
と、車両の発進加速中の時刻ｔ1 から時刻ｔ2 までの車
速の変化（ｖ2 −ｖ1 ）およびその時刻ｔ1 から時刻ｔ
2 までの燃料消費量Ｑにより車両の総質量Ｍを演算しそ
の値を記録保持する手段と、車両総質量Ｍの推定値を操
作により入力する手段とが含まれる。Further, as a feature of the present invention, the control circuit 1
Means for calculating the height H of the center of gravity of the vehicle in real time from the change amount .DELTA.Wr of the load applied to the rear axle and the total mass M of the vehicle, and the change of the vehicle speed from time t1 to time t2 during the starting acceleration of the vehicle (v2- v1) and its time t1 to time t
It includes means for calculating the total mass M of the vehicle based on the fuel consumption Q up to 2 and recording and holding the value, and means for inputting an estimated value of the total mass M of the vehicle by operation.
【００３１】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。Next, the operation of the embodiment of the present invention configured as described above will be described.
【００３２】まず、制御回路１による質量推定動作につ
いて説明する。図４は本発明実施例装置のプログラム制
御回路による質量推定動作の流れを示すフローチャー
ト、図５は本発明実施例装置による質量推定を説明する
図である。First, the mass estimation operation by the control circuit 1 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the mass estimation operation by the program control circuit of the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram for explaining mass estimation by the embodiment of the present invention.
【００３３】制御回路１は車輪回転センサ３の出力を取
込み車両が停止状態にあるか否かを判定する。車両が停
止状態にあれば、前後方向加速度センサ２の出力を取込
み車両が平坦路上にあるか否かを判定する。車両が平坦
路上に停止していなければ勾配値に応じた補正を必要と
するので推定演算を停止する。車両が平坦路上にあれば
車輪回転センサ３およびクラッチ・スイッチ４の出力を
取込み、車両が発進したか否かを判定する。車両が発進
していれば図５に示すようにガバナ制御回路５からエン
ジン回転速度およびアクセルストロークを取込み、質量
推定条件が成立しているか否かを判定する。The control circuit 1 takes in the output of the wheel rotation sensor 3 and determines whether or not the vehicle is in a stopped state. If the vehicle is stopped, the output of the longitudinal acceleration sensor 2 is taken in to determine whether the vehicle is on a flat road. If the vehicle is not stopped on a flat road, the estimation calculation is stopped because correction according to the gradient value is required. If the vehicle is on a flat road, the outputs of the wheel rotation sensor 3 and the clutch switch 4 are taken in to determine whether or not the vehicle has started. If the vehicle has started, the engine speed and the accelerator stroke are taken from the governor control circuit 5 as shown in FIG. 5, and it is determined whether or not the mass estimation condition is satisfied.
【００３４】すなわち、エンジン回転速度が１０００ｒ
ｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲にあり、かつアクセルスト
ロークが６０％以上であれば、クラッチが完全にミート
した状態にあるので半クラッチ状態のときに生じる燃料
噴射量の急激な変動はなく、かつアクセルの踏込み操作
の仕方による燃料噴射量の変動が小さいので車両総質量
Ｍの推定演算を実行する。エンジン回転速度が１０００
ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲になく、アクセルストロ
ークが６０％に達していないときは、燃料噴射量の変動
が大きく検出精度が低下するので推定演算を停止する。That is, when the engine speed is 1000 r
If the throttle stroke is in the range of pm to 2000 rpm and the accelerator stroke is 60% or more, since the clutch is in a completely meshed state, there is no rapid change in the fuel injection amount that occurs in the half-clutch state, and the accelerator is depressed. Since the variation of the fuel injection amount due to the manner of operation is small, the estimation calculation of the total vehicle mass M is executed. Engine speed is 1000
When the acceleration stroke is not in the range of rpm to 2000 rpm and the accelerator stroke has not reached 60%, the estimation calculation is stopped because the fluctuation of the fuel injection amount is large and the detection accuracy is reduced.
【００３５】車両総質量Ｍの推定演算は、図５に示すよ
うに、まず、車輪回転センサ３の出力から時刻ｔ１およ
び時刻ｔ２における車速ｖ１および車速ｖ２を求め、次
いで、ガバナ制御回路５から時刻ｔ１から時刻ｔ２まで
の燃料噴射量を取込み時間積分により燃料消費量Ｑ（斜
線の部分）を求める。この車速ｖ１およびｖ２と燃料消
費量Ｑを用いて（６）式により演算することができる。
この推定値Ｍは最新の制御情報として記憶保持する。As shown in FIG. 5, first, the vehicle speed v1 and the vehicle speed v2 at the time t1 and the time t2 are obtained from the output of the wheel rotation sensor 3, and then the governor control circuit 5 The fuel injection amount Q (shaded portion) is obtained by taking in the fuel injection amount from t1 to time t2 and integrating it over time. Using the vehicle speeds v1 and v2 and the fuel consumption Q, it can be calculated by equation (6).
This estimated value M is stored and held as the latest control information.
【００３６】図６〜図９は車両総重量ＧＶＷ（Gross Ve
hicle Weight）が１０トン、１５トン、２０トンおよび
２５トンの車両を実路走行させ実測により得られたデー
タを示したものである。（ａ）は勾配（度）、（ｂ）は
アクセルストローク（％）、（ｃ）はエンジンおよびク
ラッチの回転速度（ｒｐｍ）、（ｄ）はトルク（ｋｇ・
ｍ）、（ｅ）は燃料噴射量（ｍｍ3 ／ｓｔ）、（ｆ）は
推定演算により得られた車両重量（トン）、（ｇ）はそ
の保持値（トン）である。FIGS. 6 to 9 show gross vehicle weight GVW (Gross Ve).
Vehicle weights of 10 tons, 15 tons, 20 tons, and 25 tons are shown on the actual road and data obtained by actual measurement are shown. (A) is the gradient (degree), (b) is the accelerator stroke (%), (c) is the rotation speed (rpm) of the engine and clutch, and (d) is the torque (kg ·
m) and (e) are the fuel injection amount (mm 3 / st), (f) is the vehicle weight (ton) obtained by the estimation calculation, and (g) is the retained value (ton).
【００３７】この図６〜図９（ａ）に示すように車両を
勾配零の平坦路上に停止させた状態から同図（ｂ）に示
すように発進させると、同図（ｃ）に示すようにエンジ
ン回転速度が上昇し、同図（ｄ）に示すようにトルクが
増加する。この加速操作にともなって同図（ｅ）に示す
ように燃料噴射量が増加する。When the vehicle is started as shown in FIG. 6B from a state where the vehicle is stopped on a flat road with a gradient of zero as shown in FIGS. 6 to 9A, as shown in FIG. Then, the engine rotation speed increases, and the torque increases as shown in FIG. With this acceleration operation, the fuel injection amount increases as shown in FIG.
【００３８】制御回路１は、アクセルストロークが６０
％を越え、かつエンジン回転速度が１０００ｒｐｍのか
ら２０００ｒｐｍの範囲内に達すると、時刻ｔ１から時
刻ｔ２までの車速の変化（ｖ２−ｖ１）およびその間の
燃料消費量から車両総質量を演算する。この車両総質量
から求められた車両重量は同図（ｆ）に示すように記録
され、その値が同図（ｇ）に示すように保持値として記
録される。この保持値はいずれもＧＶＷの値に近似して
おり、このように車速の変化および燃料消費量から真値
に近似した車両総質量（車両重量）を推定演算すること
ができる。The control circuit 1 determines that the accelerator stroke is 60
%, And when the engine rotation speed reaches a range from 1000 rpm to 2000 rpm, the total vehicle mass is calculated from the change in the vehicle speed from time t1 to time t2 (v2-v1) and the fuel consumption during that time. The vehicle weight calculated from the total vehicle mass is recorded as shown in FIG. 11F, and the value is recorded as a held value as shown in FIG. Each of the held values is close to the value of GVW, and thus the total vehicle mass (vehicle weight) approximated to the true value can be estimated and calculated from the change in the vehicle speed and the fuel consumption.
【００３９】図１０はこの実路走行試験でＧＶＷが２５
トンである車両を下り坂での停止状態から同様に発進さ
せたときのデータを示したものである。このように下り
勾配での発進の場合には同図（ｅ）に示すように燃料噴
射量が少ないために、推定演算された値は真値より低く
推定される。逆に上り勾配の場合には真値より高く推定
されることになる。したがって、平坦路上に停止した状
態からの発進を推定条件とすることにより推定値に生じ
る誤差を少なくすることができる。FIG. 10 shows that the GVW was 25
The figure shows data when the vehicle, which is a ton, is similarly started from a stopped state on a downhill. Thus, in the case of starting on a downward slope, the estimated value is estimated to be lower than the true value because the fuel injection amount is small as shown in FIG. Conversely, in the case of an ascending gradient, it is estimated to be higher than the true value. Therefore, an error generated in the estimated value can be reduced by using the start from a state where the vehicle stops on a flat road as the estimation condition.
【００４０】次に、このようにして求められた車両総質
量を用いた車両の重心高さの推定演算動作について説明
する。図１１は本発明実施例装置のプログラム制御回路
による車両の重心高さ推定動作の流れを示すフローチャ
ートである。Next, the operation of estimating the height of the center of gravity of the vehicle using the total vehicle mass obtained in this manner will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the operation of estimating the height of the center of gravity of the vehicle by the program control circuit of the apparatus according to the embodiment of the present invention.
【００４１】制御回路１は、車輪回転センサ３およびブ
レーキ圧センサ１３の出力を取込み、ブレーキ操作がな
されたか否かを判定する。ブレーキ操作が行われていれ
ばエアベローズ圧力センサ６の出力を取込み、（２）式
による後軸荷重変化量ΔＷｒの演算を行うとともに、保
持された車両総質量Ｍを取込み、（１）式による重心高
さＨの推定演算を行う。The control circuit 1 takes in the outputs of the wheel rotation sensor 3 and the brake pressure sensor 13 and determines whether or not a brake operation has been performed. If the brake operation is performed, the output of the air bellows pressure sensor 6 is taken in, the rear axle load change amount ΔWr is calculated according to the equation (2), and the held vehicle total mass M is taken in according to the equation (1). An estimation calculation of the height H of the center of gravity is performed.
【００４２】図１２（ａ）はこの推定演算により求めら
れた高荷および平荷での重心高さＨの推定値、（ｂ）は
そのときの減速加速度Ｇを示したものである。時間ｔ１
からｔ２間に演算されたデータの平均値が重心高さＨの
推定値として出力される。この図１２に示す例では、高
荷の場合には４．５秒間の平均値２．０５ｍ、平荷の場
合には５．５秒間の平均値１．４２ｍが重心高さＨの推
定値として出力される。FIG. 12 (a) shows the estimated value of the height H of the center of gravity of the heavy load and the flat load obtained by this estimation calculation, and FIG. 12 (b) shows the deceleration G at that time. Time t1
Is output as an estimated value of the height H of the center of gravity. In the example shown in FIG. 12, an average value of 2.05 m for 4.5 seconds in the case of a heavy load and an average value of 1.42 m in 5.5 seconds in the case of a flat load are estimated values of the height H of the center of gravity. Is output.
【００４３】このようにして演算出力された重心高さＨ
は姿勢制御のための制御情報として利用される。図１３
は姿勢制御の一例としてロールオーバ（横転）の条件を
説明する図である。同図中、Ｈは重心高さ、Ｍは車両総
質量、ｇは重力加速度、Ｇｙは横方向加速度、Ｔは駆動
輪の外側車輪間の距離である。The height H of the center of gravity calculated and output as described above
Are used as control information for attitude control. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a rollover (rollover) condition as an example of attitude control. In the figure, H is the height of the center of gravity, M is the total mass of the vehicle, g is the gravitational acceleration, Gy is the lateral acceleration, and T is the distance between the outer wheels of the driving wheels.
【００４４】車両総質量Ｍの車両が進行方向の左側に横
方向加速度Ｇｙを受けたとすると、点ａまわりには、 （Ｔ／２）×Ｍ×Ｇｙ のモーメントが作用する。一方、重力の加速度ｇにより
重心位置には路面に向けて、 Ｍ×ｇ×Ｈ の荷重が作用する。したがって、重心位置からの垂直線
が路面に直交する点ｏから点ａまでの距離Ｔ／２と重心
高さＨとの比が横方向に作用する力Ｍ×Ｇｙと重心位置
から重力方向に作用する力Ｍ×ｇとの比よりも小さいと
き、すなわち Ｔ／２×Ｈ＜（Ｍ×Ｇｙ）／Ｍ×ｇ のときにロールオーバが発生する。Assuming that the vehicle having the total vehicle mass M receives a lateral acceleration Gy on the left side in the traveling direction, a moment of (T / 2) × M × Gy acts around the point a. On the other hand, due to the acceleration g of gravity, a load of M × g × H acts on the center of gravity toward the road surface. Therefore, the ratio of the distance T / 2 from the point o to the point a where the vertical line from the position of the center of gravity is perpendicular to the road surface and the height H of the center of gravity is a force M × Gy acting in the lateral direction and acting in the direction of gravity from the position of the center of gravity. When the ratio is smaller than the force M × g, that is, when T / 2 × H <(M × Gy) / M × g, rollover occurs.
【００４５】推定演算された車両総質量Ｍおよび重心高
さＨは、このようにな制御情報として利用され、ロール
オーバ状態にあるか否かが判定される。The estimated total vehicle mass M and the center of gravity height H are used as such control information to determine whether or not the vehicle is in a rollover state.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、姿
勢制御の基本となる車両の総質量を車両を加速するとき
の燃料消費量を観測することにより、正確かつ短時間で
推定演算することができ、さらに、この推定演算した車
両総質量を用いてきわめて単純化した演算式により車両
の重心高さを短時間に演算することができる。この装置
はハードウエアを増設することなく安価なソフトウエア
により実現することができる。As described above, according to the present invention, the total mass of the vehicle, which is the basis of the attitude control, can be accurately and quickly estimated by observing the fuel consumption when accelerating the vehicle. Further, the height of the center of gravity of the vehicle can be calculated in a short time by an extremely simplified calculation formula using the estimated total vehicle mass. This device can be realized by inexpensive software without adding hardware.
【図１】本発明実施例にかかわる制動時の車両に作用す
るモーメントを説明する図。FIG. 1 is a diagram illustrating a moment acting on a vehicle during braking according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明実施例装置のハードウエア・システム構
成図。FIG. 2 is a hardware system configuration diagram of the apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明実施例における後軸荷重の分担比を説明
する図。FIG. 3 is a diagram for explaining a sharing ratio of a rear shaft load in the embodiment of the present invention.
【図４】本発明実施例装置の制御回路による質量推定動
作の流れを示すフローチャート。FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a mass estimating operation by the control circuit of the apparatus of the embodiment of the present invention.
【図５】本発明実施例装置による質量推定を説明する
図。FIG. 5 is a diagram for explaining mass estimation by the apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図６】本発明実施例装置によりＧＶＷが１０トンの車
両を平坦路上から実路走行させて実測したデータを示す
図。FIG. 6 is a diagram showing data measured by driving a vehicle having a GVW of 10 tons on a flat road on a real road by the apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図７】本発明実施例装置によりＧＶＷが１５トンの車
両を平坦路上から実路走行させて実測したデータを示す
図。FIG. 7 is a view showing data measured by driving a vehicle having a GVW of 15 tons on a flat road on a real road by the apparatus according to the embodiment of the present invention;
【図８】本発明実施例装置によりＧＶＷが２０トンの車
両を平坦路上から実路走行させて実測したデータを示す
図。FIG. 8 is a diagram showing data measured by a vehicle with a GVW of 20 tons traveling on a flat road on a real road by the apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図９】本発明実施例装置によりＧＶＷが２５トンの車
両を平坦路上から実路走行させて実測したデータを示す
図。FIG. 9 is a diagram showing data measured by driving a vehicle having a GVW of 25 tons on a flat road on a real road by the apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図１０】本発明実施例装置によりＧＶＷが２５トンの
車両を下り勾配路上から実路走行させて実測したデータ
を示す図。FIG. 10 is a diagram showing data measured by driving a vehicle having a GVW of 25 tons on a downhill road on a real road by the apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図１１】本発明実施例装置の制御回路による車両の重
心高さ推定動作の流れを示すフローチャート。FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the operation of estimating the height of the center of gravity of the vehicle by the control circuit of the embodiment device of the present invention.
【図１２】（ａ）は本発明実施例装置により推定演算さ
れた高荷および平荷での重心高さの推定値を示す図、
（ｂ）はそのときの減速加速度を示す図。FIG. 12 (a) is a diagram showing an estimated value of the height of the center of gravity at a high load and a flat load, which is estimated and calculated by the apparatus according to the embodiment of the present invention;
(B) is a diagram showing the deceleration acceleration at that time.
【図１３】ロールオーバの条件を説明する図。FIG. 13 is a view for explaining conditions of rollover.
１ 制御回路 ２ 前後方向加速度センサ ３ 車輪回転センサ ４ クラッチ・スイッチ ５ ガバナ制御回路 ６ エアベローズ圧力センサ ７ 横方向加速度センサ ８ ロールレイトセンサ ９ ヨーレイトセンサ １０ 操舵ハンドル １１ 操舵角センサ １２ ブレーキ・ブースタ・アクチュエータ １３ ブレーキ圧センサ REFERENCE SIGNS LIST 1 control circuit 2 longitudinal acceleration sensor 3 wheel rotation sensor 4 clutch switch 5 governor control circuit 6 air bellows pressure sensor 7 lateral acceleration sensor 8 roll rate sensor 9 yaw rate sensor 10 steering handle 11 steering angle sensor 12 brake booster actuator 13 Brake pressure sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D001 AA00 BA07 CA02 CA03 DA02 DA17 EA04 EA06 EA22 EA32 EA43 EC07 3G084 CA04 DA06 DA13 EA05 EA07 EA11 EB06 EB08 EC04 FA00 FA05 FA06 FA10 FA13 FA33 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 3D001 AA00 BA07 CA02 CA03 DA02 DA17 EA04 EA06 EA22 EA32 EA43 EC07 3G084 CA04 DA06 DA13 EA05 EA07 EA11 EB06 EB08 EC04 FA00 FA05 FA06 FA10 FA13 FA33
Claims (4)
軸をそれぞれ支持する複数のエアサスペンションに設け
た圧力センサと、これらセンサの出力を入力情報として
路面からの車両重心高さＨを Ｈ＝ｋ（ΔＷｒ×Ｌ）／（（Ｍ−Ｊ）×Ｇ） （１） としてリアルタイムに演算する演算手段とを備えたこと
を特徴とする車両の重心高さの推定演算装置。ただし、 ΔＷｒは制動時の後軸荷重変化量、 Ｌはホイールベース、 Ｍは車両総質量、 Ｊはバネ下質量、 Ｇは制動時加速度、 ｋは補正係数（車種毎に設定される） である。1. A vehicle longitudinal acceleration sensor, pressure sensors provided on a plurality of air suspensions respectively supporting left and right axles, and the height of the center of gravity H of the vehicle from the road surface using the outputs of these sensors as input information, H = k (ΔWr × L) / ((M−J) × G) (1) An arithmetic device for estimating the height of the center of gravity of a vehicle, comprising: arithmetic means for calculating in real time. Here, ΔWr is the amount of rear axle load change during braking, L is the wheelbase, M is the gross vehicle mass, J is the unsprung mass, G is the braking acceleration, and k is the correction coefficient (set for each vehicle type). .
記圧力センサの出力から ΔＷｒ＝（Ｂ×Ｂ×π）×Ｄ×Ｅ×Ｃ （２） として推定演算する手段を備えた請求項１記載の車両の
重心高さの推定演算装置。ただし、 Ｂは前記エアサスペンションのエアベローズ有効半径、 Ｄは前記圧力センサにより検出される制動時圧力変化
量、 Ｅはエアベローズの個数 であり、 Ｃ＝（ｍ＋ｎ）／ｍ （３） であり、 ｍは後軸中心からリーフ目玉中心までの距離、 ｎは後軸中心からエアベローズ中心までの距離 とする。2. A means for estimating a rear shaft load change amount ΔWr at the time of braking from an output of the pressure sensor as ΔWr = (B × B × π) × D × E × C (2). 2. A device for estimating the height of the center of gravity of a vehicle according to claim 1. Where B is the effective radius of the air bellows of the air suspension, D is the amount of pressure change during braking detected by the pressure sensor, E is the number of air bellows, and C = (m + n) / m (3) m is the distance from the center of the rear shaft to the center of the leaf eyeball, and n is the distance from the center of the rear shaft to the center of the air bellows.
手段を備えた請求項１記載の車両の重心高さの推定演算
装置。3. The apparatus according to claim 1, further comprising means for inputting the total vehicle mass M by operation.
中の時刻ｔ1 から時刻ｔ2 までの車速の変化（ｖ2 −ｖ
1 ）と、その時刻ｔ1 から時刻ｔ2 までの燃料消費量と
から演算する手段を備えた請求項１記載の車両の重心高
さの推定演算装置。4. A vehicle speed change (v2 -v) from time t1 to time t2 during starting acceleration of the vehicle.
2. An apparatus for estimating the height of the center of gravity of a vehicle according to claim 1, further comprising means for calculating from 1) and the fuel consumption from time t1 to time t2.
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|---|---|---|---|
| JP10425899A JP3619388B2 (en) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | Estimating and calculating device for height of center of gravity of vehicle |
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003527998A (en) * | 2000-03-22 | 2003-09-24 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | A method for determining the lateral acceleration of a car |
| JP2008162380A (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Fujitsu Ten Ltd | Acceleration evaluation device |
| WO2011004459A1 (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control system, and operation device |
| WO2011004458A1 (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
| CN102486400A (en) * | 2010-12-06 | 2012-06-06 | 罗伯特·博世有限公司 | Vehicle mass identification method and device |
| CN102548815A (en) * | 2009-09-25 | 2012-07-04 | 雷诺卡车公司 | Method for estimating the height of the gravity centre of a vehicle |
| JP2013241046A (en) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Hino Motors Ltd | Center of gravity position estimation device, vehicle, and center of gravity position estimating method, and program |
| JP2014511970A (en) * | 2011-04-06 | 2014-05-19 | ライサンダ リミテッド | Method and apparatus for estimating vehicle fuel consumption |
| JP2015068746A (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 日野自動車株式会社 | Axis adjustment device and axis adjustment method of on-vehicle radar |
| JP2019131374A (en) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 株式会社不二越 | Traveling truck |
| WO2020195174A1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | Steering characteristics setting device, steering characteristics setting method, and steering characteristics setting program |
| CN112498358A (en) * | 2020-12-08 | 2021-03-16 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Vehicle axle load determining method, device, medium and electronic equipment |
| CN115691157A (en) * | 2022-09-19 | 2023-02-03 | 哈尔滨工业大学 | Vehicle-road cooperation based curve road section vehicle speed early warning method and system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5939870B2 (en) * | 2012-04-18 | 2016-06-22 | 大和製衡株式会社 | Vehicle weighing system |
-
1999
- 1999-04-12 JP JP10425899A patent/JP3619388B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003527998A (en) * | 2000-03-22 | 2003-09-24 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | A method for determining the lateral acceleration of a car |
| JP2008162380A (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Fujitsu Ten Ltd | Acceleration evaluation device |
| US8296049B2 (en) | 2009-07-07 | 2012-10-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle control device |
| US8483924B2 (en) | 2009-07-07 | 2013-07-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle control system, and operation device |
| CN102066176A (en) * | 2009-07-07 | 2011-05-18 | 丰田自动车株式会社 | Vehicle control device |
| WO2011004458A1 (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
| JP5146603B2 (en) * | 2009-07-07 | 2013-02-20 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device and arithmetic unit |
| JP5024457B2 (en) * | 2009-07-07 | 2012-09-12 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
| WO2011004459A1 (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control system, and operation device |
| JP2013504767A (en) * | 2009-09-25 | 2013-02-07 | ルノー・トラックス | Method for estimating the height of the center of gravity of a vehicle |
| CN102548815A (en) * | 2009-09-25 | 2012-07-04 | 雷诺卡车公司 | Method for estimating the height of the gravity centre of a vehicle |
| CN102486400A (en) * | 2010-12-06 | 2012-06-06 | 罗伯特·博世有限公司 | Vehicle mass identification method and device |
| JP2014511970A (en) * | 2011-04-06 | 2014-05-19 | ライサンダ リミテッド | Method and apparatus for estimating vehicle fuel consumption |
| JP2013241046A (en) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Hino Motors Ltd | Center of gravity position estimation device, vehicle, and center of gravity position estimating method, and program |
| JP2015068746A (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 日野自動車株式会社 | Axis adjustment device and axis adjustment method of on-vehicle radar |
| JP2019131374A (en) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 株式会社不二越 | Traveling truck |
| WO2020195174A1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | Steering characteristics setting device, steering characteristics setting method, and steering characteristics setting program |
| CN112498358A (en) * | 2020-12-08 | 2021-03-16 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Vehicle axle load determining method, device, medium and electronic equipment |
| CN115691157A (en) * | 2022-09-19 | 2023-02-03 | 哈尔滨工业大学 | Vehicle-road cooperation based curve road section vehicle speed early warning method and system |
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