JP2005257280A - 車両の傾斜検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両に設けた傾斜角センサの０点補正を、定盤のような特別の設備を必要とせずに精度良く行う。
【解決手段】 燃料タンク１２の内部に設けた補助傾斜角センサ１３は、車両の停止時に燃料タンク１２の燃料液面が該燃料タンク１２に対して成す角度に基づいて車体の前後方向の傾斜角を検出する。補助傾斜角センサ１３が検出した車体の傾斜角が０（水平状態）であるときに、車体に支持した質量体の支持力の変化に基づいて車体の傾斜角を検出する傾斜角センサ１１の出力を０（水平状態）に補正する。このように、補助傾斜角センサ１３の出力を使用することで、定盤のような大がかりな設備を必要とせずに傾斜角センサ１１の０点補正を精度良く行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、質量体を車体に支持し、車体の傾斜よる質量体の支持力の変化に基づいて車体の傾斜角を検出する傾斜角センサを備えた車両の傾斜検出装置に関する。

車両を組立工場から出荷するときに、その傾斜角センサが正しい傾斜角を出力するように０点補正が行われる。この０点補正は、水平状態に設けられた定盤の上に車両を停止させ、そのときの傾斜角センサの出力が０（水平）になるように補正することで行われていた。

組立工場からの車両の出荷時に傾斜角センサの０点補正を行っても、経年変化や車両の衝突事故に伴う修理等により傾斜角センサの０点が変化するため、所定の時間間隔で傾斜角センサの０点補正を行うことが望ましい。しかしながら、上述した０点補正は定盤のような大がかりな設備を必要とするため簡単に行うことができなかった。そこで、下記特許文献１に記載されたものは、車両の走行に伴う前後加速度により傾斜角センサが検出する重力の方向がずれるのを回避すべく、変速機がニュートラル状態にあり、ブレーキが解除されており、かつ出力側回転部材の回転がないときに、路面が水平であり、かつ車両に前後加速度が作用していないと判断し、傾斜角センサの出力が０（水平）になるように０点補正を行っている。
特開２００１−３３６６１８号公報

しかしながら、上記従来のものは、傾斜角センサの０点補正を行うときに車両が停止状態にあって前後加速度が作用していないことが保証されても、そのときの路面が完全に水平であるとは限らないため、車両が僅かに傾斜した路面上にあるときの傾斜角センサの出力を誤って０になるように補正してしまう可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両に設けた傾斜角センサの０点補正を、定盤のような特別の設備を必要とせずに精度良く行うことを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、質量体を車体に支持し、車体の傾斜よる質量体の支持力の変化に基づいて車体の傾斜角を検出する傾斜角センサを備えた車両の傾斜検出装置において、車体に取り付けた容器に貯留した液体の液面が該容器に対して成す角度に基づいて車体の傾斜角を検出する補助傾斜角センサを備え、補助傾斜角センサの出力に基づいて傾斜角センサの出力を補正することを特徴とする車両の傾斜検出装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、車両の停止中に前記補正を行うことを特徴とする車両の傾斜検出装置が提案される。

尚、実施例の燃料タンク１２は本発明の容器に対応する。

請求項１の構成によれば、車体に支持した質量体の支持力の変化に基づいて車体の傾斜角を検出する傾斜角センサの出力を補正する際に、車体に取り付けた容器に貯留した液体の液面が該容器に対して成す角度に基づいて車体の傾斜角を検出する補助傾斜角センサの出力を使用するので、定盤のような大がかりな設備を必要とせずに傾斜角センサの０点補正を精度良く行うことができる。

請求項２の構成によれば、車両の停止中に傾斜角センサの出力を補正するので、車両の走行に伴う前後加速度で傾斜角センサおよび補助傾斜角センサの出力が変動するのを防止して補正精度を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は傾斜角センサおよび補助傾斜角センサを備えた車両の側面図、図２は補助傾斜角センサを収納する燃料タンクの水平状態での断面図、図３は燃料タンクの傾斜状態での断面図、図４は燃料レベルゲージおよび水平レベルゲージの出力特性を示すグラフ、図５は車両の工場出荷時あるいは定期点検時の０点補正処理の内容を説明するフローチャート、図６は車両の通常の使用時の０点補正処理の内容を説明するフローチャートである。

図１に示すように、自動車の車体の任意の位置に設けられた傾斜角センサ１１は周知のＧセンサよりなり、車体に固定した支持部に移動自在に支持した質量体の支持力の変化に基づいて車体の傾斜角を検出する。車体後部に設けられた燃料タンク１２の内部に補助傾斜角センサ１３が設けられており、補助傾斜角センサ１３は電子制御ユニット１４を介して傾斜角センサ１１に接続される。

図２に示すように、燃料タンク１２の内部に設けられた補助傾斜角センサ１３は、燃料タンク１２の上壁に固定された取付フランジ１５から鉛直方向下向きに延びるロッド１６と、ロッド１６の下端に第１支点ピン１７で枢支されて車体前後方向に延びるアーム１８と、アーム１８の先端に第２支点ピン１９で枢支されたフロート２０と、第１支点ピン１７に接続されたポテンショメータよりなる燃料レベルゲージ２１と、第２支点ピン１９に接続されたポテンショメータよりなる水平レベルゲージ２２とを備える。燃料レベルゲージ２１はロッド１６に直交する方向（水平方向）に対するアーム１８の角度αを出力し、水平レベルゲージ２２はフロート２０の長手方向、つまり燃料タンク１２の燃料液面のなす水平方向に対するアーム１８の角度βを出力する。

燃料タンク１２の燃料液面が低下してフロート２０の位置が低くなると、前記角度αおよび角度βは次第に減少し、逆に燃料タンク１２の燃料液面が上昇してフロート２０の位置が高くなると、前記角度αおよび角度βは次第に増加するが、車体が水平状態にある限り常にα＝βが成立する。言い換えると、角度αおよび角度βは錯角の関係にあり、α＝βが成立するときに車体の前後傾斜角度は０となる。

また図３から明らかなように、車体が水平状態（α＝βの状態）から前後方向に所定角度γだけ傾斜すると、燃料レベルゲージ２１が出力する角度αおよび水平レベルゲージ２２が共に変化するため、α≠βとなって車体が前後方向に傾斜していることが検出される。

ところで、燃料レベルゲージ２１が出力する角度αは燃料タンク１２の燃料液面の高さに応じて変化することから、その角度αに基づいて車両の燃料計を作動させている。車両の燃料計は、燃料の残量が多くて燃料切れの虞がないときには検出精度が低くても良いが、燃料の残量が少なくて燃料切れの虞があるときには検出精度を高くする必要がある。そこで、図４（Ａ）に示すように、燃料レベルゲージ２１の出力電圧に燃料の残量（つまり角度α）に応じて屈曲点を持たせており、その燃料の残量が少ない側の変化率が大きい出力（太線部参照）を用いて傾斜角センサ１１の０点補正を行っている。これにより、燃料レベルゲージ２１による角度αの検出精度を高めるとともに、フロート２０が燃料タンク１２の上壁と干渉して発生する検出誤差を回避することができる。

一方、図４（Ｂ）に示す水平レベルゲージ２２の出力電圧は、燃料液面が増加すると所定の傾きで増加するが、上述した燃料レベルゲージ２１の出力電圧の太線部も、燃料液面が増加すると前記所定の傾きと同じ傾きで増加する。

次に、本実施例の作用を図５および図６のフローチャートに基づいて説明する。

図５のフローチャートのルーチンは、車両を組立工場から出荷する場合、あるいは車両を整備工場で定期点検する場合に行われるもので、先ずステップＳ１で車体が水平な定盤上に位置しており、かつステップＳ２で車速が０であれば、ステップＳ３で燃料レベルゲージ２１の出力αを読み込む。ステップＳ４で燃料タンク１２の燃料液面が変動していなければ、つまり燃料レベルゲージ２１の出力αが変動していなければ、ステップＳ５で燃料レベルゲージ２１の出力が図４（Ａ）のグラフに太線で示した所定範囲にあるか否かを判定する。

燃料レベルゲージ２１の出力αが所定範囲にあれば、ステップＳ６でそのときの水平レベルゲージ２２の出力βを読み込み、ステップＳ７で前記ステップＳ３で読み込んだ燃料レベルゲージ２１の出力αと水平レベルゲージ２２の出力βとが一致するように、燃料レベルゲージ２１および水平レベルゲージ２２の０点を補正する。これにより、車体が水平状態にあるとき、燃料レベルゲージ２１の出力αと水平レベルゲージ２２の出力βとが一致するように調整される。

そしてステップＳ８で傾斜センサ１１の出力θを詠み込み、ステップＳ９で傾斜センサ１１の出力θ＝０になるように０点を補正する。

尚、前記ステップＳ１で車体が水平でない場合、前記ステップＳ２で車速が０でない場合、前記ステップＳ４で燃料タンク１２の液面が変動している場合、あるいは前記ステップＳ５で燃料レベルゲージ２１の出力αが所定範囲にない場合には、燃料レベルゲージ２１、水平レベルゲージ２２および傾斜センサ１１の０点補正を正確に行えないため、ステップＳ１０でエラー表示を出力する。

ところで、工場における傾斜センサ１１の０点補正から長い時間が経過した場合や、車両が衝突事故を起こして修理したような場合、Ｇセンサよりなる傾斜センサ１１は車体に対する取付角度が微妙に変化し易く、そのために傾斜センサ１１の０点にずれが生じて車体の前後傾斜角度を正しく検出できなくなる場合がある。そこで、車両の通常の使用中に図６のフローチャートに基づく傾斜センサ１１の０点補正を行うことで、傾斜センサ１１で検出した車体の前後傾斜角度の信頼性を高めている。

即ち、ステップＳ１１でイグニッションスイッチがオンされ、ステップＳ１２で車速が０であれば、ステップＳ１３で燃料レベルゲージ２１の出力αを読み込む。ステップＳ１４で燃料タンク１２の燃料液面が変動していなければ、つまり燃料レベルゲージ２１の出力αが変動しておらず、かつステップＳ１５で燃料レベルゲージ２１の出力が図４（Ａ）のグラフに太線で示した所定範囲にあれば、ステップＳ１６でそのときの水平レベルゲージ２２の出力βを読み込む。そしてステップＳ１７で燃料レベルゲージ２１の出力αと水平レベルゲージ２２の出力βとが一致していれば、車体が現在水平状態にあると判断し、ステップＳ１８でそのときの傾斜センサ１１の出力θを詠み込み、ステップＳ１９で傾斜センサ１１の出力θ＝０になるように０点を補正する。

このように、車両の通常の使用中に所定の条件が成立すると傾斜センサ１１の０点補正を実行するので、傾斜センサ１１で検出した車体の前後傾斜角度の信頼性が高められる。特に、燃料タンク１２の車体に対する取付角度は、小型な傾斜センサ１１の取付角度に比べて変化し難いため、高い精度で傾斜センサ１１の０点補正を行うことができる。

またイグニッションスイッチをオンした直後の車両の停止状態で、燃料タンク１２の液面が変動しておらず、かつ燃料液面が燃料レベルゲージ２１の検出精度が高い領域にあるときに傾斜センサ１１の０点補正を実行するので、液面の傾斜や振れによる影響を排除して０点補正の精度をより一層高めることができる。しかも定盤のような大がかりな設備を必要としないため、車両の通常の使用中に傾斜センサ１１の０点補正を逐次実行して利便性を高めることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明の容器は実施例の燃料タンク１２に限定されるものではなく、ブレーキ液を貯留するマスタシリンダのリザーバタンク、エンジンオイルを貯留するオイルパン等を用いることができる。

傾斜角センサおよび補助傾斜角センサを備えた車両の側面図 補助傾斜角センサを収納する燃料タンクの水平状態での断面図 燃料タンクの傾斜状態での断面図 燃料レベルゲージおよび水平レベルゲージの出力特性を示すグラフ 車両の工場出荷時あるいは定期点検時の０点補正処理の内容を説明するフローチャート 車両の通常の使用時の０点補正処理の内容を説明するフローチャート

符号の説明

１１ 傾斜角センサ
１２ 燃料タンク（容器）
１３ 補助傾斜角センサ

Claims (2)

1. 質量体を車体に支持し、車体の傾斜よる質量体の支持力の変化に基づいて車体の傾斜角を検出する傾斜角センサ（１１）を備えた車両の傾斜検出装置において、
   車体に取り付けた容器（１２）に貯留した液体の液面が該容器（１２）に対して成す角度に基づいて車体の傾斜角を検出する補助傾斜角センサ（１３）を備え、補助傾斜角センサ（１３）の出力に基づいて傾斜角センサ（１１）の出力を補正することを特徴とする車両の傾斜検出装置。
2. 車両の停止中に前記補正を行うことを特徴とする、請求項１に記載の車両の傾斜検出装置。
   

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