JPS59223570A - コ−ナリング限界検知装置 - Google Patents
コ−ナリング限界検知装置Info
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- JPS59223570A JPS59223570A JP9765883A JP9765883A JPS59223570A JP S59223570 A JPS59223570 A JP S59223570A JP 9765883 A JP9765883 A JP 9765883A JP 9765883 A JP9765883 A JP 9765883A JP S59223570 A JPS59223570 A JP S59223570A
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- Japan
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- cornering
- tire
- torque
- self
- vehicle
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、空気入りタイヤ分車両のコーナリンク限界検
知装置に関し、特にセルファライニングトルク、停止荷
重、タイヤ軸荷重の関係を用いたことを特徴とする。
知装置に関し、特にセルファライニングトルク、停止荷
重、タイヤ軸荷重の関係を用いたことを特徴とする。
従来の公知技術において、車両に作用する横加速度を徊
定する横加辻度計は実験装置として用いられていたが、
車両に装着しているタイヤ性能の要素を加味して車両の
コーナリング限界を検知する装置はなかった。ただし単
純には車両のコーナリング限界がタイヤ性能に依存する
タイヤより発生している横力により決まることより、横
力を測定してコーナリング限界を検知することが考えら
れる。
定する横加辻度計は実験装置として用いられていたが、
車両に装着しているタイヤ性能の要素を加味して車両の
コーナリング限界を検知する装置はなかった。ただし単
純には車両のコーナリング限界がタイヤ性能に依存する
タイヤより発生している横力により決まることより、横
力を測定してコーナリング限界を検知することが考えら
れる。
しかしながら、横力はスリップ角、荷重、空気圧、路面
状ｕ１タイヤ庇粍状態、速度等の条件により変化する私
性を有するために、車両が椋々の走行条件で走行するこ
とを考１・、、ｉすると、横力を用いて椋々の状況でコ
ーナリング限界を検知することは、非常に多くのデータ
蓄積、上記条件を検出する多数のセンサ及び複雑な判Ｉ
ＩコＩ機能を有さねばならない。そして実用上コーナリ
ング限界を検知することはあまりの困難を伴う四題点が
あった。
状ｕ１タイヤ庇粍状態、速度等の条件により変化する私
性を有するために、車両が椋々の走行条件で走行するこ
とを考１・、、ｉすると、横力を用いて椋々の状況でコ
ーナリング限界を検知することは、非常に多くのデータ
蓄積、上記条件を検出する多数のセンサ及び複雑な判Ｉ
ＩコＩ機能を有さねばならない。そして実用上コーナリ
ング限界を検知することはあまりの困難を伴う四題点が
あった。
本づれ明の目的とするとごろは、セルファライニングト
ルクとタイヤ軸荷重の間に有する特徴点を用いることに
より、車両の走行条件、走行状況が変化しても広範囲な
条件の下で車両のコーナリング限界を事前に検知し、車
両の：な全性向上を図るコーナリング限界検知装置を提
供することに存する。
ルクとタイヤ軸荷重の間に有する特徴点を用いることに
より、車両の走行条件、走行状況が変化しても広範囲な
条件の下で車両のコーナリング限界を事前に検知し、車
両の：な全性向上を図るコーナリング限界検知装置を提
供することに存する。
部ち、この目的を達成するために不発明（ま、空気入り
タイヤを有して走行する月り両において、車両の走行、
停止を検出するＪ？Ｊ：速検Ｌｆ３手段と、車両の停止
及び走行中、Ｎ、輪につら生するタイヤ軸荷重を検出す
るタイヤ軸荷重検出手段と、走行中、車輪に発生するセ
ルファライニングトルクを検出する七ルファライニング
トルク検ｌＢ手段と、前記タイヤ軸荷重検出手段により
得られる停止タイヤ載荷Ｈ工と走行タイヤ軸荷重の各信
号の大小を比較する比較器と、セルファライニングトル
ク検出手段とタイヤｌ１ｊｉｌ荷重検出手段より得られ
る各検出信号を時間的微分する似分器を備え、前記走行
タイ・ヤｉｉＭ＋荷爪か停止ｌＴｉ１ＩＩ荷止よりも大
で且つ微分値か正であり、ざらにセルファライニングト
ルクの糖分値が負のときをコーナリング限界と判定する
コーナリング限界判定手段を備えることとした。
タイヤを有して走行する月り両において、車両の走行、
停止を検出するＪ？Ｊ：速検Ｌｆ３手段と、車両の停止
及び走行中、Ｎ、輪につら生するタイヤ軸荷重を検出す
るタイヤ軸荷重検出手段と、走行中、車輪に発生するセ
ルファライニングトルクを検出する七ルファライニング
トルク検ｌＢ手段と、前記タイヤ軸荷重検出手段により
得られる停止タイヤ載荷Ｈ工と走行タイヤ軸荷重の各信
号の大小を比較する比較器と、セルファライニングトル
ク検出手段とタイヤｌ１ｊｉｌ荷重検出手段より得られ
る各検出信号を時間的微分する似分器を備え、前記走行
タイ・ヤｉｉＭ＋荷爪か停止ｌＴｉ１ＩＩ荷止よりも大
で且つ微分値か正であり、ざらにセルファライニングト
ルクの糖分値が負のときをコーナリング限界と判定する
コーナリング限界判定手段を備えることとした。
従って、かかる不発明のコーナリング限界検知装置にあ
ってζま、車両の走行条件、走行状況が変化しても、広
範囲の条件の下で車両のコーナリング限界を事前に検知
でき、ドライバーの予防安全性か向上するという効果を
葵する。
ってζま、車両の走行条件、走行状況が変化しても、広
範囲の条件の下で車両のコーナリング限界を事前に検知
でき、ドライバーの予防安全性か向上するという効果を
葵する。
以下、本うＣ明の一実施例を図により詳述する。
第１図は、実施例を示すもので、その構成を図により説
明すると、１は１Ｑｉ両で、該′１ｋＮＩＧま車輪２ａ
、２ｂ、２ｃ、２ｄで支持されており、各々の車輪２ａ
、２ｂ、２ｃ、２ｄには車輪に発生す・る力及びトルク
を検出するセンサ３ ａ 、 ３ ｂ 、 ３ｃ。
明すると、１は１Ｑｉ両で、該′１ｋＮＩＧま車輪２ａ
、２ｂ、２ｃ、２ｄで支持されており、各々の車輪２ａ
、２ｂ、２ｃ、２ｄには車輪に発生す・る力及びトルク
を検出するセンサ３ ａ 、 ３ ｂ 、 ３ｃ。
３ｄがそれぞれ対ｐ６−ｒる車輪２ａ、２ｂ、２ｃ。
２ｄに組込まれている。また１０はＡＬ速センサである
。センサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとしては大分力測定装
置などを用いる。
。センサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとしては大分力測定装
置などを用いる。
センサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの各出力は、データ処理
回路４の入力信号としてコーナリング限界を演算し、勤
告装詮５の入力しドライバーにコーナリング限界を知ら
せる。
回路４の入力信号としてコーナリング限界を演算し、勤
告装詮５の入力しドライバーにコーナリング限界を知ら
せる。
なお、図中の矢印は車両１の爺行方回を示す。
第２図は、センサ３の几軸取付状態ヲ示すもので、セン
サ３はハブボルト６でロードホイール７の外側に取付け
られ、センサ３の出力はスリップリングを介してデータ
処理回路４の入力信号とする。
サ３はハブボルト６でロードホイール７の外側に取付け
られ、センサ３の出力はスリップリングを介してデータ
処理回路４の入力信号とする。
なお、図中０点はｉ軸中心点であり、０′点はセンサ中
心点を示し、車軸中心０点とセンサ中心０／点とはｅだ
けの偏位量があるので、センサ３の出力は車軸中心０点
の出力となるよう缶ｉ （１１１ｉ’？ ｅ Ｔｒ：補
正して、センサ出力信号として用いる。センサ３として
大分力測定装置を用いているので、出力はタイヤ六分力
として、Ｆｘ 、 Ｆｙ 、 Ｆｚ Ｊｖｉｘ 、 Ｍ
ｙ 、 Ｍｚの各出力を得ることができる。水分力の出
力名称′？ｉ：第６図に示す。９はタイヤ接地面を示し
、ｅは車軸中心０点とセンサ中心θ′とのＹ軸方向の偏
位■ｉてあり、以下６分力は Ｆｘ：Ｚ軸方向の力 ｐｙ： Ｙ （ｉｊ＋方向の力（横力）Ｆ２：Ｚ軸方向
の力（タイヤ軸荷重） Ｍｘ ： Ｘ ｄ〜１１回りのモーメントＭｙ：Ｙ軸回
りのモーメント Ｍｚ：Ｚ、軸回りのモーメント（セルファライニングト
ルク）である。
心点を示し、車軸中心０点とセンサ中心０／点とはｅだ
けの偏位量があるので、センサ３の出力は車軸中心０点
の出力となるよう缶ｉ （１１１ｉ’？ ｅ Ｔｒ：補
正して、センサ出力信号として用いる。センサ３として
大分力測定装置を用いているので、出力はタイヤ六分力
として、Ｆｘ 、 Ｆｙ 、 Ｆｚ Ｊｖｉｘ 、 Ｍ
ｙ 、 Ｍｚの各出力を得ることができる。水分力の出
力名称′？ｉ：第６図に示す。９はタイヤ接地面を示し
、ｅは車軸中心０点とセンサ中心θ′とのＹ軸方向の偏
位■ｉてあり、以下６分力は Ｆｘ：Ｚ軸方向の力 ｐｙ： Ｙ （ｉｊ＋方向の力（横力）Ｆ２：Ｚ軸方向
の力（タイヤ軸荷重） Ｍｘ ： Ｘ ｄ〜１１回りのモーメントＭｙ：Ｙ軸回
りのモーメント Ｍｚ：Ｚ、軸回りのモーメント（セルファライニングト
ルク）である。
センサ３の取付は状態については一輪について説明した
が、他のｌｆ ＠ｉ ｊこつぃても同様である。
が、他のｌｆ ＠ｉ ｊこつぃても同様である。
１’Ｋ ＆：ｌ 、Ｆｙ （枦ｉ 力）とＰ、４ｚ（セ
ルファライニングトルク）とσ）関係を第４図により説
明する。第４図において βニスリップ角 速度とタイヤ軸転勤方向とのなす角度 ＳＦ：サイドフォース タイヤ軸転勤方向に対し直角方向の力 ＣＦ：コーナリングフォース 速度に対し直角方向の力 Ｄｒａｇ：タイヤ軸転勤方向のヵ ＳＡＴ ：セルファライニングトルク タイヤ垂直方向（上下方向）軸回りのモーメント Ｗ：タイヤ垂直方向（上下方向）の力 そして、ＣＦ＝ＳＦｃｏｓβ−ＤｒａｇＳｉｎβ０幾可
学関係がある。但し、Ｄｒａｇの値はＳｌ”に比べ非常
に小さいので、βが小さい領域ではＣＦ−ＦＳＦと見な
せる。
ルファライニングトルク）とσ）関係を第４図により説
明する。第４図において βニスリップ角 速度とタイヤ軸転勤方向とのなす角度 ＳＦ：サイドフォース タイヤ軸転勤方向に対し直角方向の力 ＣＦ：コーナリングフォース 速度に対し直角方向の力 Ｄｒａｇ：タイヤ軸転勤方向のヵ ＳＡＴ ：セルファライニングトルク タイヤ垂直方向（上下方向）軸回りのモーメント Ｗ：タイヤ垂直方向（上下方向）の力 そして、ＣＦ＝ＳＦｃｏｓβ−ＤｒａｇＳｉｎβ０幾可
学関係がある。但し、Ｄｒａｇの値はＳｌ”に比べ非常
に小さいので、βが小さい領域ではＣＦ−ＦＳＦと見な
せる。
ここで、車両のコーナリング限界とタイヤ特性との関係
について説明すると、爪側重量Ｗｓの車両が、横向き加
速度μｇ（ｇは重力加速度）の旋回をしているとき、各
車輻２ ａ 、 ２ ｂ 、 ２ Ｃ、２ｄにはＳＦ□
、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４のサイドフォースとＳＡＴ□
、５ＡＴ２．５ＡＴ３．５ＡＴ４のセルファライニ＞
／）” トＷ１． Ｗ２、Ｗｓ、Ｗ４ （７） タイ＋
ｆｌａｌｌ ４直荷ＴＩｉ ’ｊｉツカ及びトルクが
発生している。
について説明すると、爪側重量Ｗｓの車両が、横向き加
速度μｇ（ｇは重力加速度）の旋回をしているとき、各
車輻２ ａ 、 ２ ｂ 、 ２ Ｃ、２ｄにはＳＦ□
、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４のサイドフォースとＳＡＴ□
、５ＡＴ２．５ＡＴ３．５ＡＴ４のセルファライニ＞
／）” トＷ１． Ｗ２、Ｗｓ、Ｗ４ （７） タイ＋
ｆｌａｌｌ ４直荷ＴＩｉ ’ｊｉツカ及びトルクが
発生している。
そして、車両がコーナリング限界に至るまでの領域では
、車両重量Ｗｓｃこ、横向き加速度≠）を引は合わせた
μＸ Ｗｓの慣性力と、各ｉ ＠１ｉｉ ２ ａ ｒ
２ ｂ ｓ２ｃ、２ｄのコーナリングフォースｃ’ｉｘ
□、ＣＦ２、ＣＦ３、ＣＦ４ の総和に等しく、第５
図に示すホイールベースをＡｄｚ車両重心点Ｇがら前輪
または後輪までの距離、ｆ？Ｉ、Ａｒとすると、前輪２
輪分のコーナリングフォースは、μＸ Ｗ ｓ Ｘ ｌ
ｒＡ と等しく、後輪２輪分のコーナリングフォースは
μＸ Ｗｓ Ｘ ｌ ｆ／１３と等しい。
、車両重量Ｗｓｃこ、横向き加速度≠）を引は合わせた
μＸ Ｗｓの慣性力と、各ｉ ＠１ｉｉ ２ ａ ｒ
２ ｂ ｓ２ｃ、２ｄのコーナリングフォースｃ’ｉｘ
□、ＣＦ２、ＣＦ３、ＣＦ４ の総和に等しく、第５
図に示すホイールベースをＡｄｚ車両重心点Ｇがら前輪
または後輪までの距離、ｆ？Ｉ、Ａｒとすると、前輪２
輪分のコーナリングフォースは、μＸ Ｗ ｓ Ｘ ｌ
ｒＡ と等しく、後輪２輪分のコーナリングフォースは
μＸ Ｗｓ Ｘ ｌ ｆ／１３と等しい。
コーナリングフォースＣＦとサイドフォースＳＦはスリ
ップ角βが小ざいのでほぼ等しい。従って、車両のコー
ナリング限界は、タイヤと路面との間で発生するコーナ
リングフォースによって左右されるものであり、本実施
例では各車輪により発生するタイヤ軸荷重へＭとセルフ
ァライニングトルク（Ｓ ＡＴ ）により、点画のコー
ナリング限界を検知する。
ップ角βが小ざいのでほぼ等しい。従って、車両のコー
ナリング限界は、タイヤと路面との間で発生するコーナ
リングフォースによって左右されるものであり、本実施
例では各車輪により発生するタイヤ軸荷重へＭとセルフ
ァライニングトルク（Ｓ ＡＴ ）により、点画のコー
ナリング限界を検知する。
ここで、セルファライニングトルクの符号定義？第６図
に埠、づいて説明する。セルファライニングトルクは前
軸の左右車両２ａ、２ｂとも車両の １内ｆ！
：１１に操舵したとき発生する方向を正としてル鵜する
。尚、後輪の左右ＪｊｆｌＩｉｌｊ２ ｃ 、 ２ ｄ
もｔａｒＪ輪ト同様である。
に埠、づいて説明する。セルファライニングトルクは前
軸の左右車両２ａ、２ｂとも車両の １内ｆ！
：１１に操舵したとき発生する方向を正としてル鵜する
。尚、後輪の左右ＪｊｆｌＩｉｌｊ２ ｃ 、 ２ ｄ
もｔａｒＪ輪ト同様である。
次に、横力（ＳＦ）とセルファライニングトルク（ＳＡ
Ｔ）のコーナリング特性について、（１）スリップ角及
び（２）荷重に対する変化を第７図、第８図に示す。ま
た、（３）速度による差を第９ｘ、ｍｌ。
Ｔ）のコーナリング特性について、（１）スリップ角及
び（２）荷重に対する変化を第７図、第８図に示す。ま
た、（３）速度による差を第９ｘ、ｍｌ。
図に、（４）路面の乾湿による差を第１１図、第１２図
に示す。
に示す。
コーナリング特性は上述に示す図より、（１）横力（Ｓ
Ｆ）はスリップ角＠の増加に伴ない増加するが、臨騨ス
リップ角に達するとそれ以上は増加しない。荷重が増加
するとスリップ角＠が小さい一部の領域（Ａ点以下の領
域）を除き横力（ＳＦ）は増加する（第７図）（２）セ
ルファライニングトルク（ＳＡＴ ）は、スリップ角（
至）の変化に対しピーク値を有し、ピーク値以上のスリ
ップ角で＆２減少しゼロに近づき、ある角度以上では負
の値とη仁る。
Ｆ）はスリップ角＠の増加に伴ない増加するが、臨騨ス
リップ角に達するとそれ以上は増加しない。荷重が増加
するとスリップ角＠が小さい一部の領域（Ａ点以下の領
域）を除き横力（ＳＦ）は増加する（第７図）（２）セ
ルファライニングトルク（ＳＡＴ ）は、スリップ角（
至）の変化に対しピーク値を有し、ピーク値以上のスリ
ップ角で＆２減少しゼロに近づき、ある角度以上では負
の値とη仁る。
また、荷重Ｗが増加するとセルファライニングトルクの
値は大きくなるが、ピークに至るスリップ角い、および
負の値となるスリップ角はほとんど変らない（第８図）
。
値は大きくなるが、ピークに至るスリップ角い、および
負の値となるスリップ角はほとんど変らない（第８図）
。
これらの特性値の大きさは、（３）車両Ｑ）速度（第９
菌、第１０図） 、（４）路面の乾湿の状態（第１１図
、＠１２図）により定飢的変化はあるが、横力（ＳＦ）
かあるスリップ角いで飽和すると、セルファライニング
トルク（ＳＡＴ）／ハあるスリップ角でピーク値を有し
、ピーク値以上のスリップ角ではセルファライニングト
ルク（ＳＡＴ）が減少すること。
菌、第１０図） 、（４）路面の乾湿の状態（第１１図
、＠１２図）により定飢的変化はあるが、横力（ＳＦ）
かあるスリップ角いで飽和すると、セルファライニング
トルク（ＳＡＴ）／ハあるスリップ角でピーク値を有し
、ピーク値以上のスリップ角ではセルファライニングト
ルク（ＳＡＴ）が減少すること。
そして、横力（ＳＦ）が最大値に達する以前【、セルフ
ァライニングトルク（ＳＡＴ ）はピーク値を有し減少
することは速度路面等が異なっても定性的変化はない。
ァライニングトルク（ＳＡＴ ）はピーク値を有し減少
することは速度路面等が異なっても定性的変化はない。
次に、車両１の旋回中の横力（ＳＦ）及びセルファライ
ニングトルク（ＳＡＴ）出力について第１６図から第１
６図に説明する。車両１が左旋回ｌ侍を例にとれば、前
輪内（ｉ１１１輪２ａのスリップ角（β□）変化Ｃま時
間の経過により増加し、荷重Ｗｌは時間の経過により減
少する（第１６図）。また、前軸１外佃］輪２ｂのスリ
ップ角（β２）変化は時間の経過Ｇこより増加し、荷重
Ｗ２も経過により増加する（第１５図）。
ニングトルク（ＳＡＴ）出力について第１６図から第１
６図に説明する。車両１が左旋回ｌ侍を例にとれば、前
輪内（ｉ１１１輪２ａのスリップ角（β□）変化Ｃま時
間の経過により増加し、荷重Ｗｌは時間の経過により減
少する（第１６図）。また、前軸１外佃］輪２ｂのスリ
ップ角（β２）変化は時間の経過Ｇこより増加し、荷重
Ｗ２も経過により増加する（第１５図）。
このときの、前輪内側輪２ａの横力（ＳＦＸ）及びセル
ファライニングトルク（ＳＡＴ□）は時間の経過により
増加するが、ともにある値でピークを向え、漸時減少す
る。そしてセルファライニングトルク（ＳＡＴ□）のピ
ーク時までの時間は横力（ＳＦｌ）のピーク値までの時
間により早い（第１６図）。
ファライニングトルク（ＳＡＴ□）は時間の経過により
増加するが、ともにある値でピークを向え、漸時減少す
る。そしてセルファライニングトルク（ＳＡＴ□）のピ
ーク時までの時間は横力（ＳＦｌ）のピーク値までの時
間により早い（第１６図）。
ｔｌｉｉＪ輪外側輪２ｂの横力（ＳＦ２）は、時間の経
過とともに増加し、セルファライニングトルク（ＳＡＴ
２）は時間の経過により増加しピーク値に達し、その後
は漸時減少する（第１６図）。第１７図は）ｉｉＪ輪内
側内側輪輪外側輪２ｂの各横力の和（ＳＦ□十５Ｆ２）
及びセルファライニングトルクの和（ＳＡ１’ １＋
ＳＡＴ ２ ）を求めた場合の特性である。この場合に
も横力（ＳＦｌ十５Ｆ２）は時間とともに増加し、セル
ファライニングトルク（ＳＡＴ １＋ ＳＡＴ ２ ）
は時間の経過により増加しピークに達し、その後は漸時
減少する。
過とともに増加し、セルファライニングトルク（ＳＡＴ
２）は時間の経過により増加しピーク値に達し、その後
は漸時減少する（第１６図）。第１７図は）ｉｉＪ輪内
側内側輪輪外側輪２ｂの各横力の和（ＳＦ□十５Ｆ２）
及びセルファライニングトルクの和（ＳＡ１’ １＋
ＳＡＴ ２ ）を求めた場合の特性である。この場合に
も横力（ＳＦｌ十５Ｆ２）は時間とともに増加し、セル
ファライニングトルク（ＳＡＴ １＋ ＳＡＴ ２ ）
は時間の経過により増加しピークに達し、その後は漸時
減少する。
即ち、横力（ＳＦ）がピークに達する以前にセルファラ
イニングトルク（ＳＡＴ）がピークに達する０ また、左右輪２ａ、２ｂの横力の和（ＳＩ”、十ＳＦ２
）カタ最大値に達する以前に、内側輪２ａ又は外側輪
２ｂのセルファライニングトルクの和（ＳＡＴ ｌ＋
ＳＡＴ ２ ）はピ・−りに達することより、いずれの
車輪のセルファライニングトルク（ＳＡＴ ）を用いて
も良いとも思えるが実際の旋回時には、内側輪２ａにお
いて、例えばスリップ角β１が一定で荷重Ｗｌのみが減
少した場合にもセルファライニングトルクＳＡＴ□か減
少するため、コーナリング限界以前の領域でも、コーナ
リング限界と誤検知する恐れがある。
イニングトルク（ＳＡＴ）がピークに達する０ また、左右輪２ａ、２ｂの横力の和（ＳＩ”、十ＳＦ２
）カタ最大値に達する以前に、内側輪２ａ又は外側輪
２ｂのセルファライニングトルクの和（ＳＡＴ ｌ＋
ＳＡＴ ２ ）はピ・−りに達することより、いずれの
車輪のセルファライニングトルク（ＳＡＴ ）を用いて
も良いとも思えるが実際の旋回時には、内側輪２ａにお
いて、例えばスリップ角β１が一定で荷重Ｗｌのみが減
少した場合にもセルファライニングトルクＳＡＴ□か減
少するため、コーナリング限界以前の領域でも、コーナ
リング限界と誤検知する恐れがある。
そのために外側輪２ｂの荷重Ｗ２とセルファライニング
トルク５ＡＴ２を用いる。
トルク５ＡＴ２を用いる。
第１８図〜第２２図は、車両１が左旋回しているときの
、Ｉ’ｌ側輪２ａ及び外側輪２ｂの荷重面及びセルファ
ライニングトルク（ＳＡＴ）の変化を示すものである。
、Ｉ’ｌ側輪２ａ及び外側輪２ｂの荷重面及びセルファ
ライニングトルク（ＳＡＴ）の変化を示すものである。
ｗ
ここで π〉０ ・・・（１）
の判断条件を設定すると第２１図ａ及び第１９図 、
。
。
ａ／において、コーナリング限界と判定する。ところが
ａ／はコーナリングが終了し、車両１が復元している状
態を示しているため、さらに Ｗ＞Ｗｏ・・・ （３） という条件を加えてａのときのみをコーナリング限界と
して判定する様にする。
ａ／はコーナリングが終了し、車両１が復元している状
態を示しているため、さらに Ｗ＞Ｗｏ・・・ （３） という条件を加えてａのときのみをコーナリング限界と
して判定する様にする。
即誂 昔〉０・・・ （１）
５ＡＴ
ｄｔ くＯ”“ （２）
Ｗ＞Ｗ、・・・ （３］
の３条件を満すとき、車両のコーナリング限界と判定す
る。
る。
各車輪の停止荷重Ｗｏは、車速センサ１０により走行迷
度ゼロ（停止状態）を検出したときに測定され記憶する
。そして走行中のタイヤ軸荷重Ｗと比較する。
度ゼロ（停止状態）を検出したときに測定され記憶する
。そして走行中のタイヤ軸荷重Ｗと比較する。
第２２図は、コーナリング限界判断回路を示したもので
、センサ部１１、データ処理回路部４、警報装置部５よ
り成る。センサ部１１は車輪２ ａ 、２ｂ。
、センサ部１１、データ処理回路部４、警報装置部５よ
り成る。センサ部１１は車輪２ ａ 、２ｂ。
２Ｃ、２ｄに取付けたセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ。
３ｄより、各々に対応する車輪のタイヤ軸荷重Ｗ１゜Ｗ
２． Ｗ、 、 Ｗ４と七ルアアライニングトルクＳＡ
Ｔ□、５ＡＴ２゜ＳＡＴ、、 ５ＡＴ４及ヒＩＬ速セン
サ１ｏカらのＷ信号５ＳＡＴ信号、車速信号をデータ処
理回路４に入力する。
２． Ｗ、 、 Ｗ４と七ルアアライニングトルクＳＡ
Ｔ□、５ＡＴ２゜ＳＡＴ、、 ５ＡＴ４及ヒＩＬ速セン
サ１ｏカらのＷ信号５ＳＡＴ信号、車速信号をデータ処
理回路４に入力する。
ここで、いずれの車輪２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ出力にお
いてもタイヤ軸動Ｍ Ｗｓ 、 Ｗ２ 、 Ｗａ 、
Ｗ４及びセルファライニングトルクＳＡＴ工、 ５ＡＴ
２．５ＡＴ３゜５ＡＴ４を用いても同様の処理ができる
ため、これらを総称して各々Ｗ、ＳＡＴとして使用する
。
いてもタイヤ軸動Ｍ Ｗｓ 、 Ｗ２ 、 Ｗａ 、
Ｗ４及びセルファライニングトルクＳＡＴ工、 ５ＡＴ
２．５ＡＴ３゜５ＡＴ４を用いても同様の処理ができる
ため、これらを総称して各々Ｗ、ＳＡＴとして使用する
。
データ処理回路ｆ！Ａ４において、１２は■速コンパレ
ータ１２で、Ｂｔ速センサ１０の車速信号がゼロ（Ｖ＝
Ｏｋｎ′１／ｓ ）のときアナログスイッチ１３を介し
て、停止タイヤ軸荷重Ｗｏをコンデンサ１４に記憶させ
る。
ータ１２で、Ｂｔ速センサ１０の車速信号がゼロ（Ｖ＝
Ｏｋｎ′１／ｓ ）のときアナログスイッチ１３を介し
て、停止タイヤ軸荷重Ｗｏをコンデンサ１４に記憶させ
る。
そして車両の走行中のタイヤ軸荷重Ｗとコンパレータ１
５で比較してＷ＞Ｗｏならば出力Ｘ＝１を出す。
５で比較してＷ＞Ｗｏならば出力Ｘ＝１を出す。
一方、微分器１６はタイヤ軸荷重ＷのＷ信号を微分し、
Ｗ微分信号として出力する。
Ｗ微分信号として出力する。
コンパレータ１７はＷ微分信号の正負を比較して、Ｗ微
分信号が正のときには出力Ｙ＝ｌ（Ｈレベル）、負のと
きには出力Ｙ＝Ｏ（Ｌレベル）を出丁。同様にセルファ
ライニングトルクＳＡＴのＳＡＴ信号も微分器１８でＳ
ＡＴ微分信号としてコンパレータ１９で比較さｔｂ、Ｓ
ＡＴ微分信号が正のときには出力Ｚ＝１、負のときには
出力Ｚ＝０が出され、インバータ２０で反転されＳ Ａ
Ｔ 微分信号が負のときＺ＝１ご出力する。
分信号が正のときには出力Ｙ＝ｌ（Ｈレベル）、負のと
きには出力Ｙ＝Ｏ（Ｌレベル）を出丁。同様にセルファ
ライニングトルクＳＡＴのＳＡＴ信号も微分器１８でＳ
ＡＴ微分信号としてコンパレータ１９で比較さｔｂ、Ｓ
ＡＴ微分信号が正のときには出力Ｚ＝１、負のときには
出力Ｚ＝０が出され、インバータ２０で反転されＳ Ａ
Ｔ 微分信号が負のときＺ＝１ご出力する。
そして、ＡＮＤ回路２１に上記出力Ｘ、Ｙ、Ｚが入力さ
れ、Ｘ、Ｙ、Ｚのすべてが１ （１−ルベル）のとき、
出力が１（Ｈレベル）となる。警報装置部５はＡＮＤ回
路の出力が１のとき動作し、オペレータに表示、音声等
１コーナリング限界を知らせるＯ 次に作用について説明する。車両のコーナリング限界は
タイヤのコーナリングフォースの大きさによって決定さ
れるものであるが、コーナリングフォースが限界に達す
る以前に、セルファライニングトルクが最大値を有する
。ここで、セルファライニングトルクＳ Ａ Ｔ２と外
輪２ａのタイヤ４ツ１荷重Ｗ２を用いて、タイヤ軸荷重
Ｗ２が増加しつつ、セルファライニングトルク５ＡＴ２
がピーク値より減少し、かつタイヤ軸荷重Ｗ２が停止状
態より大きい場合に、コーナリング限界として検知する
。例えば左ｋＹ回の前輪外ｍＵ ＠ ２ ｂのセルファ
ライニングトルク、タイヤ軸荷重を基に説明すると、セ
ルファライニングトルクＳＡＴは六分力のセンサ３ａ。
れ、Ｘ、Ｙ、Ｚのすべてが１ （１−ルベル）のとき、
出力が１（Ｈレベル）となる。警報装置部５はＡＮＤ回
路の出力が１のとき動作し、オペレータに表示、音声等
１コーナリング限界を知らせるＯ 次に作用について説明する。車両のコーナリング限界は
タイヤのコーナリングフォースの大きさによって決定さ
れるものであるが、コーナリングフォースが限界に達す
る以前に、セルファライニングトルクが最大値を有する
。ここで、セルファライニングトルクＳ Ａ Ｔ２と外
輪２ａのタイヤ４ツ１荷重Ｗ２を用いて、タイヤ軸荷重
Ｗ２が増加しつつ、セルファライニングトルク５ＡＴ２
がピーク値より減少し、かつタイヤ軸荷重Ｗ２が停止状
態より大きい場合に、コーナリング限界として検知する
。例えば左ｋＹ回の前輪外ｍＵ ＠ ２ ｂのセルファ
ライニングトルク、タイヤ軸荷重を基に説明すると、セ
ルファライニングトルクＳＡＴは六分力のセンサ３ａ。
３ｂでＺ軸回りモーメントとして検出され、ＳＡＴ信号
として微分器１８で動労される。微分器１８で出力され
る５ＡＴｉ分信号はセルファライニングトルクＳ Ａ
１”がＶ′−りに達するまでは正（１）であり、ピーク
でゼロ（０）、ピークを超すと負（→となり、コンパレ
ータ１９、インバータ２０を介して出力Ｚは、反転され
、Ｓ Ａ Ｔ ９分色号が負のときにＺ＝１を吊子。
として微分器１８で動労される。微分器１８で出力され
る５ＡＴｉ分信号はセルファライニングトルクＳ Ａ
１”がＶ′−りに達するまでは正（１）であり、ピーク
でゼロ（０）、ピークを超すと負（→となり、コンパレ
ータ１９、インバータ２０を介して出力Ｚは、反転され
、Ｓ Ａ Ｔ ９分色号が負のときにＺ＝１を吊子。
一刀、止速センサ１０の車速信号が停止状態であるｊ：
ｉ：、、合には停止タイヤ軸荷重Ｗ。を記憶するため、
コンパレータ１２の出力に基づいてアナログスイッチ１
：３を閉じて、センサ３のＺ軸方向のモーメントである
タイヤ荷重Ｗｏをコンデンサ１４に記憶する。そして、
走行中においては重速センサ１０の重連信号
１が走行状態を示し、アナログスイッチ１３を開いて、
停止タイヤ軸荷重Ｗｏと走行中のタイヤ軸荷重Ｗ２をコ
ンパレーク１５で比較し、出力ＸをＷ＞Ｗｏのとき、Ｘ
＝１を出す。またタイヤ軸荷重Ｗ□は微分器１６で微分
され、微分信号が止（ト）の場合にコンパレータ１７よ
り出力Ｙ＝１が出される。そしてＸ＝１、Ｙ＝１．Ｚ＝
１の場合にＡＮＤ回路２１のコーナリング判定出力も１
となり、挽報装置５よりコーナリング限界を警報できる
。ＩＪち第２０図、第２１ｄｗ ｄＳＡＴ 図中ａの場合がｗ ＞ Ｗｏ、 −＞ ｏ 、−石−（
ｏとなｔ す、Ｘ＝１、Ｙ−１、Ｚ−１の出力に基づいてコーナリ
ング限界を出力できる。第１８図、第１９図中ａ′の場
合にはコーナリングが終了し、車両が亜ＡＴ ＜ ０
テＷ ＜ ＷｏとなっているためにＸ−０、ｔ Ｙ＝１、Ｚ＝１の出力となる。このためコーナリング限
界として警報を出さない。
ｉ：、、合には停止タイヤ軸荷重Ｗ。を記憶するため、
コンパレータ１２の出力に基づいてアナログスイッチ１
：３を閉じて、センサ３のＺ軸方向のモーメントである
タイヤ荷重Ｗｏをコンデンサ１４に記憶する。そして、
走行中においては重速センサ１０の重連信号
１が走行状態を示し、アナログスイッチ１３を開いて、
停止タイヤ軸荷重Ｗｏと走行中のタイヤ軸荷重Ｗ２をコ
ンパレーク１５で比較し、出力ＸをＷ＞Ｗｏのとき、Ｘ
＝１を出す。またタイヤ軸荷重Ｗ□は微分器１６で微分
され、微分信号が止（ト）の場合にコンパレータ１７よ
り出力Ｙ＝１が出される。そしてＸ＝１、Ｙ＝１．Ｚ＝
１の場合にＡＮＤ回路２１のコーナリング判定出力も１
となり、挽報装置５よりコーナリング限界を警報できる
。ＩＪち第２０図、第２１ｄｗ ｄＳＡＴ 図中ａの場合がｗ ＞ Ｗｏ、 −＞ ｏ 、−石−（
ｏとなｔ す、Ｘ＝１、Ｙ−１、Ｚ−１の出力に基づいてコーナリ
ング限界を出力できる。第１８図、第１９図中ａ′の場
合にはコーナリングが終了し、車両が亜ＡＴ ＜ ０
テＷ ＜ ＷｏとなっているためにＸ−０、ｔ Ｙ＝１、Ｚ＝１の出力となる。このためコーナリング限
界として警報を出さない。
このようにかかる実施例にあっては、クイヤｇｉ＋ｂ荷
重の停止時と走行時を比較し、走行時のタイヤ荷重及び
セルファライニングトルクの時間的微分信号の特性によ
り、前記走行タイヤ軸荷重が停止軸荷重よりも大で且つ
時間的微分値が正であり、さらに、セルファライニング
トルクの微分値が負のときをコーナリング限界と判定し
、ているためＯこ、空気入タイヤを有する車両であれば
、タイヤの種類、摩耗度、荷車、空気圧、路面、速度が
変っても、広範囲な走行条件におけるコーナリング限界
を事前に検知でき、ドライバの予防安全性を向上させる
ことができる。
重の停止時と走行時を比較し、走行時のタイヤ荷重及び
セルファライニングトルクの時間的微分信号の特性によ
り、前記走行タイヤ軸荷重が停止軸荷重よりも大で且つ
時間的微分値が正であり、さらに、セルファライニング
トルクの微分値が負のときをコーナリング限界と判定し
、ているためＯこ、空気入タイヤを有する車両であれば
、タイヤの種類、摩耗度、荷車、空気圧、路面、速度が
変っても、広範囲な走行条件におけるコーナリング限界
を事前に検知でき、ドライバの予防安全性を向上させる
ことができる。
第″１図は本光明に係るコーナリング限界検知装置の第
一実施例の構成図、第２図はセンサの取付状態を示す断
面図、第６図はセンサの出力定義を示す図、第４図は横
力とセルファライニングトルクとのしＩｊ係を示す図、
第５図はコーナリングフォースとコーナリング限界のｌ
＞ｌ、ｊ係を示す図、鎮６図（まセルファライニングト
ルクの符号定義ヲ示す図、・１τ７図は横力とスリップ
角の荷重変化による特性図、第８図は、セルファライニ
ングトルクとスリップ角の荷重変化による特性図、第９
図、第１０（２）は速度差による横力、セルファライニ
ングトルクとスリップ角の特性図、第１１図、第１２図
は路面の乾湿による横力、セルファライニングトルりと
スリップ角の特性図、色１３図〜第１６図は旋回中の横
力及びセルファライニングトルクの関係を示す特性図、
第１７図は曲軸左右輪の横力及びセルファライニングト
ルクの和を求めた場合のネ゛ｅ性図、第１８図、第１９
図は左旋回における内１１・１１＠のタイヤ軸荷重及び
セルファライニングトルクの変化特性を示す図、第２０
図、第２１図は左旋回における外側輪のタイヤ軸荷重及
びセルファライニングトルクの変化特性を示す図、ｆ！
Ｐ、２２図はコーナリング限界判断回路の実施例を示す
ブロック図である。 １−−−’ｆＪｆ、両、２ａ 、２ｂ 、２ｃ 、２ｄ
・・−Ｎ−輪、３ ａ 、 ３ ｂ 、 ３ ｃ 、
３ ｄ−−・センサ（タイヤｄ；ｉ＋荷重検出手段、セ
ルフアライニングトルク４ｆｉ４出手段）、１０・・・
重速センザ（走行検出手段）、１５・・・コンパレータ
（比較器） 、１６ 、１８・−・微分藷、２１・・・
ＡＮＩＪ回路（コーナリング限界判定手段）。 特許出願人 ・−礼 第３図 第１＋図
一実施例の構成図、第２図はセンサの取付状態を示す断
面図、第６図はセンサの出力定義を示す図、第４図は横
力とセルファライニングトルクとのしＩｊ係を示す図、
第５図はコーナリングフォースとコーナリング限界のｌ
＞ｌ、ｊ係を示す図、鎮６図（まセルファライニングト
ルクの符号定義ヲ示す図、・１τ７図は横力とスリップ
角の荷重変化による特性図、第８図は、セルファライニ
ングトルクとスリップ角の荷重変化による特性図、第９
図、第１０（２）は速度差による横力、セルファライニ
ングトルクとスリップ角の特性図、第１１図、第１２図
は路面の乾湿による横力、セルファライニングトルりと
スリップ角の特性図、色１３図〜第１６図は旋回中の横
力及びセルファライニングトルクの関係を示す特性図、
第１７図は曲軸左右輪の横力及びセルファライニングト
ルクの和を求めた場合のネ゛ｅ性図、第１８図、第１９
図は左旋回における内１１・１１＠のタイヤ軸荷重及び
セルファライニングトルクの変化特性を示す図、第２０
図、第２１図は左旋回における外側輪のタイヤ軸荷重及
びセルファライニングトルクの変化特性を示す図、ｆ！
Ｐ、２２図はコーナリング限界判断回路の実施例を示す
ブロック図である。 １−−−’ｆＪｆ、両、２ａ 、２ｂ 、２ｃ 、２ｄ
・・−Ｎ−輪、３ ａ 、 ３ ｂ 、 ３ ｃ 、
３ ｄ−−・センサ（タイヤｄ；ｉ＋荷重検出手段、セ
ルフアライニングトルク４ｆｉ４出手段）、１０・・・
重速センザ（走行検出手段）、１５・・・コンパレータ
（比較器） 、１６ 、１８・−・微分藷、２１・・・
ＡＮＩＪ回路（コーナリング限界判定手段）。 特許出願人 ・−礼 第３図 第１＋図
Claims (1)
- （１） 空気入りタイヤを有して走行する車両におし
１で、車両の走行、停止を検出する車速検出手段と、車
両の停止及び走行中、車輪に発生するタイヤ軸荷重を検
出するタイヤ軸荷重検出手段と、走行中、車輪に発生す
るセルファライニングトルクを検出するセルファライニ
ングトルク検出手段と、前記タイヤ軸荷重検出手段によ
り得られる停止タイヤ軸荷重と走行タイヤ軸荷重の各信
号の大小を比較する比較器と、セルファライニングトル
ク検出手段とタイヤ４ｑ１１荷重検出手段より得られる
各検出信号を期間的微分する微分器を備え、前記走行タ
イヤ軸荷重が停止軸荷重よりも大で且つ微分値で正であ
り、さらにセルファライニングトルクの微分値が負のと
きをコーナリング限界と判定するコーナリング限界判定
手段を備えたことを特徴とするコーナリング限界検知装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9765883A JPS59223570A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | コ−ナリング限界検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9765883A JPS59223570A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | コ−ナリング限界検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59223570A true JPS59223570A (ja) | 1984-12-15 |
Family
ID=14198165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9765883A Pending JPS59223570A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | コ−ナリング限界検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59223570A (ja) |
-
1983
- 1983-06-01 JP JP9765883A patent/JPS59223570A/ja active Pending
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