JP2002005657A - 車体の傾斜角度検出方法 - Google Patents
車体の傾斜角度検出方法Info
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- JP2002005657A JP2002005657A JP2000185563A JP2000185563A JP2002005657A JP 2002005657 A JP2002005657 A JP 2002005657A JP 2000185563 A JP2000185563 A JP 2000185563A JP 2000185563 A JP2000185563 A JP 2000185563A JP 2002005657 A JP2002005657 A JP 2002005657A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車のロール角やピッチ角等の車体傾斜角
度を求めることがおこなわれている。その場合、乗員の
人数や荷物の積載量に左右されないようにしておかなけ
ればならない。 【解決手段】 上述の課題を解決するために、バネ下部
材の箇所におけるバネ下加速度Ｇｙｃを基準的なものと
し、他方、車体４の箇所におけるバネ上加速度Ｇｙｂの
値が車体傾斜角に応答したものとして算出の根拠として
いる。具体的な計算式は、ψ＝ａｃｏｓ（Ｇｙｃ／Ｇｙ
ｂ）であり、ａはアークコサインを意味している。
度を求めることがおこなわれている。その場合、乗員の
人数や荷物の積載量に左右されないようにしておかなけ
ればならない。 【解決手段】 上述の課題を解決するために、バネ下部
材の箇所におけるバネ下加速度Ｇｙｃを基準的なものと
し、他方、車体４の箇所におけるバネ上加速度Ｇｙｂの
値が車体傾斜角に応答したものとして算出の根拠として
いる。具体的な計算式は、ψ＝ａｃｏｓ（Ｇｙｃ／Ｇｙ
ｂ）であり、ａはアークコサインを意味している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】自動車の旋回時や加減速時の
加速度を検出したり、車体の傾斜角を検出したりするこ
とがおこなわれている。本発明は、このような技術分野
に属している。
加速度を検出したり、車体の傾斜角を検出したりするこ
とがおこなわれている。本発明は、このような技術分野
に属している。
【０００２】
【従来の技術】自動車の旋回特性や乗心地を改善するた
めに、走行中の加減速の度合いやロール角、ピッチ角等
のデータをマイクロコンピュータで処理して、最適のサ
スペンション特性や動力性能を求め、より優れた操縦安
定性等を実現することがおこなわれている。その中に
は、ロール角やピッチ角に代表される車体の傾斜角度を
求めることが含まれている。車体の傾斜角を測定する方
法としては、種々な方法が知られているが、バネ上部材
に加速度センサーを取付け、これによって測定された加
速度値からロール角を推定するものがある。なお、加速
度センサーをバネ上部材に取り付けること自体は、特開
平６２−２１６６号公報に開示されている。しかし、こ
こに開示されていることは、横加速度の検出であって、
ロール角を求めるものではない。また、ロール角を求め
るものとして、ジャイロ式センサーを応用したものが知
られている。
めに、走行中の加減速の度合いやロール角、ピッチ角等
のデータをマイクロコンピュータで処理して、最適のサ
スペンション特性や動力性能を求め、より優れた操縦安
定性等を実現することがおこなわれている。その中に
は、ロール角やピッチ角に代表される車体の傾斜角度を
求めることが含まれている。車体の傾斜角を測定する方
法としては、種々な方法が知られているが、バネ上部材
に加速度センサーを取付け、これによって測定された加
速度値からロール角を推定するものがある。なお、加速
度センサーをバネ上部材に取り付けること自体は、特開
平６２−２１６６号公報に開示されている。しかし、こ
こに開示されていることは、横加速度の検出であって、
ロール角を求めるものではない。また、ロール角を求め
るものとして、ジャイロ式センサーを応用したものが知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来技術
においては、次のような問題がある。すなわち、バネ上
部材に加速度センサーを設置したものは、乗車人数や荷
物等の積載量が変化すると、ロールイナーシャが変化し
て、同一の旋回半径や車速であってもロール角がばらつ
くことになる。このような状況下で推定的に求められた
ロール角を、制御因子に含めることは、種々な制御の精
度を適正化することにとって、好ましくないこととな
る。さらに、後者のジャイロ式センサーは高価であると
ともに、構造が複雑であるから、原価低減や耐久性の面
で不適当である。
においては、次のような問題がある。すなわち、バネ上
部材に加速度センサーを設置したものは、乗車人数や荷
物等の積載量が変化すると、ロールイナーシャが変化し
て、同一の旋回半径や車速であってもロール角がばらつ
くことになる。このような状況下で推定的に求められた
ロール角を、制御因子に含めることは、種々な制御の精
度を適正化することにとって、好ましくないこととな
る。さらに、後者のジャイロ式センサーは高価であると
ともに、構造が複雑であるから、原価低減や耐久性の面
で不適当である。
【０００４】
【課題を解決するための手段とその作用】本発明は、上
述の問題点に注目して発案されたもので、請求項１の発
明は、自動車のバネ下部材に取り付けた加速度センサー
で走行中のバネ下加速度を求め、他方、バネ上部材に取
り付けた加速度センサーで走行中の車体傾斜角度に応じ
たバネ上加速度を求め、バネ下加速度を基準値として車
体の傾斜角を算出することを特徴としている。
述の問題点に注目して発案されたもので、請求項１の発
明は、自動車のバネ下部材に取り付けた加速度センサー
で走行中のバネ下加速度を求め、他方、バネ上部材に取
り付けた加速度センサーで走行中の車体傾斜角度に応じ
たバネ上加速度を求め、バネ下加速度を基準値として車
体の傾斜角を算出することを特徴としている。
【０００５】リジッドアクスルのようなバネ下部材は、
本来、旋回時や加減速時において、前後左右に角変化を
しないか、したとしても極めてわずかである。したがっ
て、ここで検出される加速度は角度変化の影響を受けな
い真の値と見做すことができる。一方、バネ上加速度は
車体傾斜角の影響を受けた値であり、この値と前記真の
値から車体傾斜角を算出するのである。すなわち、バネ
下加速度を基準値にして、それとの相対性で傾斜角に応
答したバネ上加速度値を対応させることによって、車体
傾斜角を求めるのである。
本来、旋回時や加減速時において、前後左右に角変化を
しないか、したとしても極めてわずかである。したがっ
て、ここで検出される加速度は角度変化の影響を受けな
い真の値と見做すことができる。一方、バネ上加速度は
車体傾斜角の影響を受けた値であり、この値と前記真の
値から車体傾斜角を算出するのである。すなわち、バネ
下加速度を基準値にして、それとの相対性で傾斜角に応
答したバネ上加速度値を対応させることによって、車体
傾斜角を求めるのである。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、バ
ネ上加速度およびバネ下加速度はいずれも走行中の横加
速度に応答したものとされ、これによって車体のロール
角を算出することを特徴としている。これは、上述のよ
うな原理を横加速度の方向に特定したもので、旋回時の
ロール角を算出する。
ネ上加速度およびバネ下加速度はいずれも走行中の横加
速度に応答したものとされ、これによって車体のロール
角を算出することを特徴としている。これは、上述のよ
うな原理を横加速度の方向に特定したもので、旋回時の
ロール角を算出する。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１において、バ
ネ上加速度およびバネ下加速度はいずれも走行中の前後
方向加速度に応答したものとされ、これによって車体の
ピッチ角を算出することを特徴としている。これは、上
述のような原理を前後方向加速度の方向に特定したもの
で、走行時のピッチ角を算出する。
ネ上加速度およびバネ下加速度はいずれも走行中の前後
方向加速度に応答したものとされ、これによって車体の
ピッチ角を算出することを特徴としている。これは、上
述のような原理を前後方向加速度の方向に特定したもの
で、走行時のピッチ角を算出する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図示の実施形態にしたがっ
て、本発明をくわしく説明する。図１は、自動車を前か
ら見た簡略的な模式図であり、横加速度からロール角を
求める場合である。バネ下部材であるリジッドアクスル
１の両側に車輪２、２が取り付けられ、同アクスル１に
結合したサスペンションスプリング３、３で車体４が支
持されている。
て、本発明をくわしく説明する。図１は、自動車を前か
ら見た簡略的な模式図であり、横加速度からロール角を
求める場合である。バネ下部材であるリジッドアクスル
１の両側に車輪２、２が取り付けられ、同アクスル１に
結合したサスペンションスプリング３、３で車体４が支
持されている。
【０００９】アクスル１は、旋回時において、左右に角
変化をしないか、タイヤの変形によって角変化をしたと
しても極めてわずかである。すなわち、路面５に対して
実質的に傾斜しない性格の部材である。バネ下加速度を
求めるために、加速度センサー６がアクスル１に取り付
けられている。このセンサー６によって検出される加速
度は、符号Ｇｙｃで示されており、後述のロール角の変
化には関係なく、車速や旋回半径に応じて大小の変化を
する。
変化をしないか、タイヤの変形によって角変化をしたと
しても極めてわずかである。すなわち、路面５に対して
実質的に傾斜しない性格の部材である。バネ下加速度を
求めるために、加速度センサー６がアクスル１に取り付
けられている。このセンサー６によって検出される加速
度は、符号Ｇｙｃで示されており、後述のロール角の変
化には関係なく、車速や旋回半径に応じて大小の変化を
する。
【００１０】車体４には、バネ上加速度を求めるため
に、加速度センサー７が取り付けられている。このセン
サー７によって検出される加速度は、符号Ｇｙｂで示さ
れている。この加速度Ｇｙｂは、車体４のロール角に応
じて変化するので、ロール角ψはψ＝ａｃｏｓ（Ｇｙｃ
／Ｇｙｂ）で算出される。これは、図２に示した両加速
度からロール角を求めていることになる。ここで、ａは
アークコサインを意味している。このような算出は、前
述したように、バネ下加速度を基準値にして、それとの
相対性で傾斜角に応答したバネ上加速度値を対応させる
ことによって、車体傾斜角を求めることになるのであ
る。
に、加速度センサー７が取り付けられている。このセン
サー７によって検出される加速度は、符号Ｇｙｂで示さ
れている。この加速度Ｇｙｂは、車体４のロール角に応
じて変化するので、ロール角ψはψ＝ａｃｏｓ（Ｇｙｃ
／Ｇｙｂ）で算出される。これは、図２に示した両加速
度からロール角を求めていることになる。ここで、ａは
アークコサインを意味している。このような算出は、前
述したように、バネ下加速度を基準値にして、それとの
相対性で傾斜角に応答したバネ上加速度値を対応させる
ことによって、車体傾斜角を求めることになるのであ
る。
【００１１】図３の実施形態について説明する。この図
は、自動車の後部を横から見た簡略的な模式図であり、
ピッチ角を求める場合である。ここでは、自動車が右方
へ加速走行をしている状態であり、左方が下がった状態
になっている。リジッドアクスル１と車体４にはそれぞ
れ加速度センサー８、９が取り付けられ、これらのセン
サーは自動車の前後方向の加速度を測定する。加速度セ
ンサー８によって検出される加速度は、符号Ｇｙｃで示
されており、後述のピッチ角の変化には関係なく、加減
速に応じて大小の変化をする。また、加速度センサー９
よって検出される加速度は、符号Ｇｙｂで示されてい
る。
は、自動車の後部を横から見た簡略的な模式図であり、
ピッチ角を求める場合である。ここでは、自動車が右方
へ加速走行をしている状態であり、左方が下がった状態
になっている。リジッドアクスル１と車体４にはそれぞ
れ加速度センサー８、９が取り付けられ、これらのセン
サーは自動車の前後方向の加速度を測定する。加速度セ
ンサー８によって検出される加速度は、符号Ｇｙｃで示
されており、後述のピッチ角の変化には関係なく、加減
速に応じて大小の変化をする。また、加速度センサー９
よって検出される加速度は、符号Ｇｙｂで示されてい
る。
【００１２】この加速度Ｇｙｂは、車体４のピッチ角に
応じて変化するので、ピッチ角ψは先の計算式と同様に
ψ＝ａｃｏｓ（Ｇｙｃ／Ｇｙｂ）で算出される。ここ
で、ａはアークコサインを意味している。このような算
出は、前述したように、バネ下加速度を基準値にして、
それとの相対性で傾斜角に応答したバネ上加速度値を対
応させることによって、車体傾斜角を求めることになる
のである。
応じて変化するので、ピッチ角ψは先の計算式と同様に
ψ＝ａｃｏｓ（Ｇｙｃ／Ｇｙｂ）で算出される。ここ
で、ａはアークコサインを意味している。このような算
出は、前述したように、バネ下加速度を基準値にして、
それとの相対性で傾斜角に応答したバネ上加速度値を対
応させることによって、車体傾斜角を求めることになる
のである。
【００１３】上述の方法で求められた車体の傾斜角度
は、それがロール角である場合には、ロール角復元機構
や横滑り防止機構への作動信号として制御コンピュータ
に入力させたり、横加速度が限界値であることを運転者
に警告することに応用される。また、それがピッチ角で
ある場合には、車体姿勢制御機構等への作動信号として
利用される。
は、それがロール角である場合には、ロール角復元機構
や横滑り防止機構への作動信号として制御コンピュータ
に入力させたり、横加速度が限界値であることを運転者
に警告することに応用される。また、それがピッチ角で
ある場合には、車体姿勢制御機構等への作動信号として
利用される。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、自動車のバネ下部材に
取り付けた加速度センサーで走行中のバネ下加速度を求
め、他方、バネ上部材に取り付けた加速度センサーで走
行中の車体傾斜角度に応じたバネ上加速度を求め、バネ
下加速度を基準値として車体の傾斜角を算出している。
取り付けた加速度センサーで走行中のバネ下加速度を求
め、他方、バネ上部材に取り付けた加速度センサーで走
行中の車体傾斜角度に応じたバネ上加速度を求め、バネ
下加速度を基準値として車体の傾斜角を算出している。
【００１５】リジッドアクスルのようなバネ下部材は、
本来、旋回時や加減速時において、前後左右に角変化を
しないか、したとしても極めてわずかである。したがっ
て、ここで検出される加速度は角度変化の影響を受けな
い真の値と見做すことができる。一方、バネ上加速度は
車体傾斜角の影響を受けた値であり、この値と前記真の
値から車体傾斜角を算出するのである。すなわち、バネ
下加速度を基準値にして、それとの相対性で傾斜角に応
答したバネ上加速度値を対応させることによって、車体
傾斜角を求めるのである。よって、乗車人数や荷物の積
載量に左右されることのない条件下で車体傾斜角が求め
られる。
本来、旋回時や加減速時において、前後左右に角変化を
しないか、したとしても極めてわずかである。したがっ
て、ここで検出される加速度は角度変化の影響を受けな
い真の値と見做すことができる。一方、バネ上加速度は
車体傾斜角の影響を受けた値であり、この値と前記真の
値から車体傾斜角を算出するのである。すなわち、バネ
下加速度を基準値にして、それとの相対性で傾斜角に応
答したバネ上加速度値を対応させることによって、車体
傾斜角を求めるのである。よって、乗車人数や荷物の積
載量に左右されることのない条件下で車体傾斜角が求め
られる。
【００１６】また、車体傾斜角は、ψ＝ａｃｏｓ（Ｇｙ
ｃ／Ｇｙｂ）なる式で算出されるから、算出の変動因子
は二つだけである。したがって、簡素化された計算過程
であり、算出値は高い精度で求められる。このような原
則に基づいているので、用いる加速度センサーも簡単な
タイプのものでよく、原価的にも耐久性の面でも有利で
ある。
ｃ／Ｇｙｂ）なる式で算出されるから、算出の変動因子
は二つだけである。したがって、簡素化された計算過程
であり、算出値は高い精度で求められる。このような原
則に基づいているので、用いる加速度センサーも簡単な
タイプのものでよく、原価的にも耐久性の面でも有利で
ある。
【００１７】車体傾斜角を求める原理が上述のようなも
のであるから、測定加速度の方向を選定することによっ
て、ロール角やピッチ角等、必要に応じて自由に検出す
ることが可能となる。
のであるから、測定加速度の方向を選定することによっ
て、ロール角やピッチ角等、必要に応じて自由に検出す
ることが可能となる。
【図１】自動車を前から見た簡略的な模式図である。
【図２】両加速度センサーの加速度値の関係を示す線図
である。
である。
【図３】自動車の後部を横から見た側面図である。
１ バネ下部材 ６、８ 加速度センサー ４ バネ上部材 ７、９ 加速度センサー
Claims (3)
- 【請求項１】 自動車のバネ下部材に取り付けた加速度
センサーで走行中のバネ下加速度を求め、他方、バネ上
部材に取り付けた加速度センサーで走行中の車体傾斜角
度に応じたバネ上加速度を求め、バネ下加速度を基準値
として車体の傾斜角を算出することを特徴とする車体の
傾斜角度検出方法。 - 【請求項２】 請求項１において、バネ上加速度および
バネ下加速度はいずれも走行中の横加速度に応答したも
のとされ、これによって車体のロール角を算出すること
を特徴とする車体の傾斜角度検出方法。 - 【請求項３】 請求項１において、バネ上加速度および
バネ下加速度はいずれも走行中の前後方向加速度に応答
したものとされ、これによって車体のピッチ角を算出す
ることを特徴とする車体の傾斜角度検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000185563A JP3598046B2 (ja) | 2000-06-21 | 2000-06-21 | 車体の傾斜角度検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000185563A JP3598046B2 (ja) | 2000-06-21 | 2000-06-21 | 車体の傾斜角度検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002005657A true JP2002005657A (ja) | 2002-01-09 |
| JP3598046B2 JP3598046B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=18685870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000185563A Expired - Fee Related JP3598046B2 (ja) | 2000-06-21 | 2000-06-21 | 車体の傾斜角度検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3598046B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005107358A3 (de) * | 2004-05-03 | 2006-03-23 | Continental Ag | Vorrichtung und verfahren zur bestimmung des neigungswinkels eines zweirades sowie verfahren zur niveauregulierung eines gefederten zweirades |
| JP2014211410A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-13 | 多摩川精機株式会社 | 車輌のボディと地面のなす角を計測する計測装置及び方法 |
| JP2015040784A (ja) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 車体傾斜角検出装置 |
| AT522647A1 (de) * | 2019-06-13 | 2020-12-15 | Siemens Mobility Austria Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur betrieblichen Neigungsbestimmung bei Fahrzeugen |
-
2000
- 2000-06-21 JP JP2000185563A patent/JP3598046B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005107358A3 (de) * | 2004-05-03 | 2006-03-23 | Continental Ag | Vorrichtung und verfahren zur bestimmung des neigungswinkels eines zweirades sowie verfahren zur niveauregulierung eines gefederten zweirades |
| JP2014211410A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-13 | 多摩川精機株式会社 | 車輌のボディと地面のなす角を計測する計測装置及び方法 |
| JP2015040784A (ja) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 車体傾斜角検出装置 |
| AT522647A1 (de) * | 2019-06-13 | 2020-12-15 | Siemens Mobility Austria Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur betrieblichen Neigungsbestimmung bei Fahrzeugen |
| EP3750775A1 (de) * | 2019-06-13 | 2020-12-16 | Siemens Mobility Austria GmbH | Verfahren und vorrichtung zur betrieblichen neigungsbestimmung bei fahrzeugen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3598046B2 (ja) | 2004-12-08 |
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