JP2519084B2 - 車体加速度の検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 車体の進行方向と鉛直方向の加速度を検出する２つの
加速度センサを設置し、路面勾配や車体のピッチング角
による重力加速度の影響を受けない純粋な車体加速度を
検出する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、２つの加速度センサを使用する車体加速度
の検出装置に関する。

〔従来の技術〕

ブレーキの効き過ぎによる車輪ロックを検出したらブ
レーキ油圧を緩和して車輪のスリップを回避するアンチ
スキッド制御では、車輪速と車体速の差に応じてブレー
キ油圧を制御する。この場合、車体速を車輪速から推定
演算する方法では、車輪ロック時に推定車体速が実車体
速に比べて著しく低下した値となるため、別途車体加速
度を検出して推定車体速を補正する必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、車体の進行方向の加速度だけを検出す
るように１つの加速度センサを配置した従来の方式で
は、車体の前のめり（ピッチング）や路面の勾配による
重力加速度の成分が誤差要因となり、純粋な車体加速度
だけを正確に検出できない問題を残す。

本発明は、車体の進行方向の加速度だけでなく鉛直方
向の加速度も測定することで、重力加速度の影響を受け
ない純粋な車体加速度を検出しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の基本構成図で、１は路面、２は車
体、S1は車体２の進行方向Ｙの加速度を検出するセン
サ、S2は車体２の鉛直方向Ｚの加速度を検出するセンサ
である。

加速度センサS1,S2はコイルバネ３の一端を固定し、
他端に錘４を取りつけた様な構造を有し、錘４の変位量
から加速度を測定する。このセンサS1,S2としては応答
速度が遅く、細かな振動を拾わないものが良い。

〔作用〕

路面１が第２図のように勾配θを有し、且つ車体２が
前のめりをしてピッチング角δが生じている場合、車体
加速度（この場合は減速度）をα、重力加速度をｇとす
れば、センサS1は Ay＝gsin（θ＋δ）＋αcosδ なる進行方向の加速度Ayを検出し、またセンサS2は Az＝gcos（θ＋δ）−αsinδ なる鉛直方向の加速度Azを検出する。ピッチング角δは
一般に小さいので、sinδ≒δ,cosδ＝１とすれば、上
式は近似的に Ay≒gsin（θ＋δ）＋α …… Az≒gcos（θ＋δ）−αδ …… となる。

式には３つの変数α，δ，θが存在するが、この
うちピッチング角δは車体加速度αの関数で表わすこと
ができる。この場合、ピッチング角δが小さければ、車
体加速度αの進行方向の加速度Ayにほぼ等しいとみなす
ことができるので、Ayからδを求めることができる。

従って、式の実質的な変数はα，θの２つになる
ので、両式から重力加速度ｇに影響されない車体加速度
αを求めることができる。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。先ず、ステップA₁でセンサS1の出力Ayを読み取り、
ステップA₂でセンサS2の出力Azを読み取る。次いでステ
ップA₃でピッチング角δを算出する。算出式は δ＝f₁（Ay） であり、f₁は車両のピッチング特性を示す関数である。
最も単純なピッチング特性は１次係数ｋで表わされるの
で、δ＝ｋ・Ayとなる。

ステップS₄ではAy,Az,δから路面勾配θを算出する。
算出式は θ＝f₂（Ay,Az,δ） であり、f₂は式からαを消去して得られる関数であ
る。

ステップS₅ではδ，θとAyまたはAzから車体加速度α
を算出する。算出式には２つあり、１つはAyを用いた α＝f₃（Ay,δ，θ） である。他の１つはAzを用いた α＝f₄（Az,δ，θ） である。f₃，f₄はいずれも式から得られる関数であ
る。

得られた車体加速度αは路面と車輪との間の摩擦係数
μの判定に利用できる。第４図はこのフローチャート
で、ステップB₁は車体加速度αを検出する処理である。
ステップB₂は検出されたαをμレベル判定値α_Ｃと比較
する処理である。ステップB₃はα＞α_Ｃのときに実行さ
れる高μ制御であり、またステップB₄はα≦α_Ｃのとき
に実行される低μ制御である。ステップB₅は制御の終了
を判定する処理である。

高μ制御はスリップしにくい路面（グリップが良いの
でα大となる）でのアンチスキッド制御を指す。一方、
低μ制御はスリップし易い路面（グリップが悪いのでα
大とはならない）でのアンチスキッド制御を指す。高μ
制御は低μ制御に比べブレーキ油圧の減圧時間を短かく
する等の違いがある。

第５図は車体速演算のフローチャートで、ステップC₁
はブレーキONの判定である。ブレーキがOFFのときはス
テップC₂で車輪速Vwから車体速Vsを求める（スリップが
なければ両者は一致する）。これに対しブレーキがONに
なると車輪の回転が遅くなるので、ステップC₃による車
体速演算を行う。これは、前回の車体速Vsに今回までの
加速度αの積分値∫αdtを加算し、得られた結果を今回
の車体速Vsとする内容である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、車体の加速度を進
行方向の加速度センサと鉛直方向の加速度センサを用い
て検出するようにしたので、重力加速度の影響を受けず
に正確な車体加速度の検出ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成図、 第２図は本発明の動作説明図、 第３図は本発明の実施例を示すフローチャート、 第４図はμレベル判定のフローチャート、 第５図は車体速演算のフローチャートである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体（２）の進行方向（Ｙ）の加速度（A
   y）を検出する第１の加速度センサ（S1）と、 該車体（２）の鉛直方向（Ｚ）の加速度（Az）を検出す
   る第２の加速度センサ（S2）と、 該第１の加速度センサ（S1）で得られた進行方向（Ｙ）
   の加速度（Ay）を基に車体のピッチング特性を加味して
   ピッチング角（δ）を算出する手段と、 前記２つの加速度（Ay,Az）と該ピッチング角（δ）か
   ら路面勾配（θ）を算出する手段と、 該ピッチング角（δ）と路面勾配（θ）並びに一方の加
   速度（AyまたはAz）から車体加速度（α）を算出する手
   段とを備えてなることを特徴とする車体加速度の検出装
   置。