JP5910915B2 - 車両のロール角推定方法及び装置 - Google Patents
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Description
<構成例:図1>
図1に示すように、本実施形態に係る車両のロール角推定装置10は、車両1の左後輪2L及び右後輪2R付近にそれぞれ設けたサスペンション(以下、符号3で総称することがあり、またエアバネと称することがある)3L及び3Rの変位ZL及びZRを検出する変位検出部11L及び11R(以下、符号11で総称することがある)と、サスペンション3L及び3Rの内圧PL及びPRを測定する圧力測定部12L及び12R(以下、符号12で総称することがある)と、内圧PL,PRと変位ZL,ZRとに基づき自動車高調整が行われなかった場合(以下、車高調整非実行時と称することがある)のロール角(φ2es)を推定すると共に、この推定したロール角(φ2es)を用いて横転危険度判定装置20内のロール角・ロール角速度検出部21で検出されたロール角φを補正し、補正後のロール角φAMDを横転危険度判定部22に対して与える処理部13とを備えている。
次に、横転危険度判定装置20が実行する横転危険度判定・制御処理の一例を、図2及び図3を参照して説明する。
(B)L1>0且つL2≦0の場合、左横転の危険性有り。
(C)L1≦0且つL2>0の場合、右横転の危険性有り。
(D)L1>0且つL2>0の場合、システム・エラー。
次に、ロール剛性係数Kφ13の定義を、図4を参照して以下に説明する。
次に、ロール剛性係数Kφ13を用いて車高調整非実行時のロール角φ2esを推定する第1の方法について説明する。
次に、ロール剛性係数Kφ13を用いて車高調整非実行時のロール角φ2esを推定する第2方法について説明する。
次に、補正後ロール角φAMDの算出方法について説明する。
次に、ロール角推定装置10が実行するロール角補正処理の一例を、図8〜図15を参照して説明する。なお、この処理例[1]では、第2の推定方法のみによって車高調整非実行時のロール角φ2esを推定する。
処理部13は、圧力測定部12により測定された内圧PL及びPR並びに変位検出部11により検出された変位ZL及びZR(検出データ)が入力する度毎に、図3に示すバターワースフィルタ処理を実行する。
上記の処理(1)の後、処理部13は、キーONモード処理を実行する。キーONモードとは、車両1の始動から車高調整が開始までのキーONフェーズで設定されるモードである。処理部13は、車両1のエンジンの始動(例えばイグニッションスイッチON)の検出時にキーONモードフラグを「1」に設定し、車高調整開始信号SGSの受信時にキーONモードフラグを「0」に設定する。キーONモードでは、車高調整開始前であり、上記第1の推定方法によって車高調整非実行時のロール角φ2esを推定することができないため、第2の推定方法によって車高調整非実行時のロール角φ2esを推定する。
上記の処理(2)の後、処理部13は、フラグ設定処理を実行する。このフラグ設定処理において、処理部13は、車高調整装置30が車高調整を実行中か否か、及びサスペンション3の荷重−変位特性(バネ特性)が線形近似可能な範囲であるか否か(図6に示す関係が成立する範囲であるか否か)を判定する。
上記の処理(3)の後、処理部13は、車高調整モード処理を実行する。
上記の処理(4)の後、処理部13は、補正後ロール角算出処理を実行する。
上記のロール角補正処理例[1]では、第2の推定方法のみによって車高調整非実行時のロール角φ2esを推定したが、この処理例[2]では、第1の推定方法と第2の推定方法とを併用して、車高調整非実行時のロール角φ2esを推定する。
上記のロール角補正処理例[1]及び[2]では、補正後ロール角算出処理(ステップS5)において、補正ロール角φ2off(ステップS24、S35、S65又はS74で更新された補正ロール角φ2off)を検出ロール角φに加算することによって、補正後ロール角φAMDを算出する(ステップS51)。
ロール角推定装置10は、図1に示したような単体車両に限らず連結車両にも適用することができる。以下、連結車両への適用例を、図19及び図20を参照して説明する。
3L,3R,5L,5R,7L,7R:サスペンション
10:ロール角推定装置
11L,11R:変位検出部
12L,12R:圧力測定部
13:処理部
20:横転危険度判定装置
21:ロール角・ロール角速度検出部
22:横転危険度判定部
30:車高調整装置
Z,ZL,ZLa,ZLb,ZR,ZRa,ZRb:エアバネ変位
P,PL,PLa,PLb,PR,PRa,PRb:エアバネ内圧
φ:検出ロール角
φ2a:ロール角(車高調整開始時)
φ2b:ロール角(車高調整中又は車高調整終了時)
φ2es:車高調整非実行時のロール角
φ2off:補正ロール角
φAMD:補正後ロール角
Kφ1,Kφ2,Kφ3,Kφ13,Kφ13new,Kφ13def:ロール剛性係数
Kφ12,Kφ23:フレーム捩じり剛性係数
Mx2:サスペンションによるロールモーメント
Mx2a:車高調整開始時のサスペンションによるロールモーメント
Mx2b:車高調整終了時のサスペンションによるロールモーメント
Mx:荷物偏積によるロールモーメント
CF1〜CF7:荷重−変位特性
EXP1〜EXP7:線形近似式
a:1次係数
b:定数
SGS:車高調整開始信号
SGF:車高調整終了信号
AP:エア
Claims (16)
- 同一の荷重−変位特性及び荷重−内圧特性を有し、且つ自動車高調整の対象となる一部の左右サスペンションの自動車高調整開始時の一定時間前から終了時の一定時間後までのうち前記自動車高調整の少なくとも一部が間に介在する任意の異なる第1及び第2の時点であって前記第2の時点が自動車高調整開始後となる前記第1及び第2の時点の各々において測定された第1及び第2の変位並びに第1及び第2の内圧値を用いて、前記自動車高調整が行われなかった場合の前記第2の時点でのロール角を所望の精度で求めることが可能な第1状態か、或いは不可能な第2状態かを、前記第1及び第2の変位並びに第1及び第2の内圧値に基づいて判定する第1ステップと、
前記第1ステップで前記第1状態であると判定したとき、前記第1及び第2の変位並びに第1及び第2の内圧値から、第1及び第2のロール角と前記左右サスペンションによる第1及び第2のロールモーメントとをそれぞれ算出し、算出した第1及び第2のロール角並びに第1及び第2のロールモーメントから、前記サスペンションを装着した車両固有のロール剛性係数を算出し、前記サスペンションが示し得る内圧値をパラメータとして予め求めた複数個の荷重−変位特性のうち、前記左右サスペンションの測定内圧平均値に対応する荷重−変位特性を、前記自動車高調整が行われなかった場合の前記左右サスペンションに共通の荷重−変位特性として選択し、前記算出した第2のロール角及び第2のロールモーメントと、前記算出したロール剛性係数と、前記選択した荷重−変位特性とに基づき、前記自動車高調整が行われなかった場合の前記第2の時点でのロール角を求める第2ステップと、
前記第1ステップで前記第2状態であると判定したとき、前記第2の変位及び第2の内圧値から、第2のロール角と前記左右サスペンションによる第2のロールモーメントとをそれぞれ算出し、前記サスペンションが示し得る内圧値をパラメータとして予め求めた複数個の荷重−変位特性のうち、前記左右サスペンションの測定内圧平均値に対応する荷重−変位特性を、前記自動車高調整が行われなかった場合の前記左右サスペンションに共通の荷重−変位特性として選択し、前記算出した第2のロール角及び第2のロールモーメントと、前記選択した荷重−変位特性と、前記サスペンションを装着した車両固有の値として前記第2の変位及び第2の内圧値の測定前に記憶されたロール剛性係数とに基づき、前記自動車高調整が行われなかった場合の前記第2の時点でのロール角を求める第3ステップと、を備えた
ことを特徴とする車両のロール角推定方法。 - 請求項1に記載の車両のロール角推定方法であって、
前記第1ステップは、前記第1の時点と前記第2の時点との間の前記サスペンションの所定の状態値の差が所定の閾値を超えている場合、前記第1状態であると判定し、前記状態値の差が前記閾値以下である場合、前記第2状態であると判定するステップを含む
ことを特徴とする車両のロール角推定方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両のロール角推定方法であって、
前記第1ステップは、積荷重量が軽い空車状態の場合、前記第2状態であると判定し、空車状態ではない場合、前記第1状態であると判定するステップを含む
ことを特徴とする車両のロール角推定方法。 - 請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両のロール角推定方法であって、
前記第1ステップは、積荷重心が左右のほぼ中央である中荷状態の場合、前記第2状態であると判定し、中荷状態ではない場合、前記第1状態であると判定するステップを含む
ことを特徴とする車両のロール角推定方法。 - 請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車両のロール角推定方法であって、
前記第1ステップは、積荷の荷重状態が変化した積荷移動状態の場合、前記第2状態で
あると判定し、積荷移動状態ではない場合、前記第1状態であると判定するステップを含
む
ことを特徴とする車両のロール角推定方法。 - 請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の車両のロール角推定方法であって、
前記第2ステップ又は前記第3ステップで求めた前記自動車高調整が行われなかった場合のロール角から前記第2のロール角を減算することにより、前記自動車高調整による補正ロール角を求める第4ステップと、
前記第2の時点以降のロール角を順次検出する第5ステップと、
前記第5ステップで検出したロール角と前記第4ステップで求めた補正ロール角との加算値を、補正後ロール角として決定する第6ステップと、をさらに備えた
ことを特徴とする車両のロール角推定方法。 - 請求項6に記載の車両のロール角推定方法であって、
前記第6ステップでは、積荷重量が軽い空車状態である場合、前記第5ステップで検出したロール角をそのまま補正後ロール角として決定する
ことを特徴とする車両のロール角推定方法。 - 請求項6又は請求項7に記載の車両のロール角推定方法であって、
前記第6ステップでは、積荷重心が左右のほぼ中央である中荷状態の場合、前記第5ステップで検出したロール角をそのまま補正後ロール角として決定する
ことを特徴とする車両のロール角推定方法。 - 同一の荷重−変位特性及び荷重−内圧特性を有し、且つ自動車高調整の対象となる一部の左右サスペンションの自動車高調整開始時の一定時間前から終了時の一定時間後までのうち前記自動車高調整の少なくとも一部が間に介在する任意の異なる第1及び第2の時点であって前記第2の時点が自動車高調整開始後となる前記第1及び第2の時点の各々において測定された第1及び第2の変位並びに第1及び第2の内圧値を用いて、前記自動車高調整が行われなかった場合の前記第2の時点でのロール角を所望の精度で求めることが可能な第1状態か、或いは不可能な第2状態かを、前記第1及び第2の変位並びに第1及び第2の内圧値に基づいて判定する判定部と、
前記判定部が前記第1状態であると判定したとき、前記第1及び第2の変位並びに第1及び第2の内圧値から、第1及び第2のロール角と前記左右サスペンションによる第1及び第2のロールモーメントとをそれぞれ算出し、算出した第1及び第2のロール角並びに第1及び第2のロールモーメントから、前記サスペンションを装着した車両固有のロール剛性係数を算出し、前記サスペンションが示し得る内圧値をパラメータとして予め求めた複数個の荷重−変位特性のうち、前記左右サスペンションの測定内圧平均値に対応する荷重−変位特性を、前記自動車高調整が行われなかった場合の前記左右サスペンションに共通の荷重−変位特性として選択し、前記算出した第2のロール角及び第2のロールモーメントと、前記算出したロール剛性係数と、前記選択した荷重−変位特性とに基づき、前記自動車高調整が行われなかった場合の前記第2の時点でのロール角を求める第1ロール角決定部と、
前記判定部が前記第2状態であると判定したとき、前記第2の変位及び第2の内圧値から、第2のロール角と前記左右サスペンションによる第2のロールモーメントとをそれぞれ算出し、前記サスペンションが示し得る内圧値をパラメータとして予め求めた複数個の荷重−変位特性のうち、前記左右サスペンションの測定内圧平均値に対応する荷重−変位特性を、前記自動車高調整が行われなかった場合の前記左右サスペンションに共通の荷重−変位特性として選択し、前記算出した第2のロール角及び第2のロールモーメントと、前記選択した荷重−変位特性と、前記サスペンションを装着した車両固有の値として前記第2の変位及び第2の内圧値の測定前に記憶されたロール剛性係数とに基づき、前記自動車高調整が行われなかった場合の前記第2の時点でのロール角を求める第2ロール角決定部と、を備えた
ことを特徴とする車両のロール角推定装置。 - 請求項9に記載の車両のロール角推定装置であって、
前記判定部は、前記第1の時点と前記第2の時点との間の前記サスペンションの所定の状態値の差が所定の閾値を超えている場合、前記第1状態であると判定し、前記状態値の差が前記閾値以下である場合、前記第2状態であると判定する
ことを特徴とする車両のロール角推定装置。 - 請求項9又は請求項10に記載の車両のロール角推定装置であって、
前記判定部は、積荷重量が軽い空車状態の場合、前記第2状態であると判定し、空車状態ではない場合、前記第1状態であると判定する
ことを特徴とする車両のロール角推定装置。 - 請求項9〜請求項11の何れか1項に記載の車両のロール角推定装置であって、
前記判定部は、積荷重心が左右のほぼ中央である中荷状態の場合、前記第2状態であると判定し、中荷状態ではない場合、前記第1状態であると判定する
ことを特徴とする車両のロール角推定装置。 - 請求項9〜請求項12の何れか1項に記載の車両のロール角推定装置であって、
前記判定部は、積荷の荷重状態が変化した積荷移動状態の場合、前記第2状態であると判定し、積荷移動状態ではない場合、前記第1状態であると判定する
ことを特徴とする車両のロール角推定装置。 - 請求項9〜請求項13の何れか1項に記載の車両のロール角推定装置であって、
前記第1ロール角決定部又は前記第2ロール角決定部が求めた前記自動車高調整が行われなかった場合のロール角から前記第2のロール角を減算することにより、前記自動車高調整による補正ロール角を求める補正ロール角決定部と、
前記第2の時点以降のロール角を順次検出する検出部と、
前記検出部が検出したロール角と前記補正ロール角決定部が求めた補正ロール角との加算値を、補正後ロール角として決定する補正後ロール角決定部と、をさらに備えた
ことを特徴とする車両のロール角推定装置。 - 請求項14に記載の車両のロール角推定装置であって、
前記補正後ロール角決定部は、積荷重量が軽い空車状態である場合、前記検出部が検出したロール角をそのまま補正後ロール角として決定する
ことを特徴とする車両のロール角推定装置。 - 請求項14又は請求項15に記載の車両のロール角推定装置であって、
前記補正後ロール角決定部は、積荷重心が左右のほぼ中央である中荷状態の場合、前記検出部が検出したロール角をそのまま補正後ロール角として決定する
ことを特徴とする車両のロール角推定装置。
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