JPS622166A - 横加速度検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、車両における横加速度を、ロール運動によ
る影響を排除して、正確に検出できるようにした横加速
度検出装置に関する。

（従来の技術） 近年、車両の操安性や乗心地の改善等を行うために、マ
イクロコンピュータ等の制御回路を用いて、運動特性を
解析して、サスペンションやステアリング系の制御を行
う技術が種々提案されている。

このような車両の運動特性の解析を行うのに用いられる
運動変数のひとつに、車両の横加速度がある。

従来、この横加速度を検出する方法として、第４図に示
すように、車両のバネ上２に、重心４の真上に位置する
ように加速度センサｌを設け、車軸５に平行な方向の加
速度、すなわち、横加速度αを検出する方法が一般に用
いられていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の横加速度検出装置は、車両の
ロール運動による影響を考慮していないため、その検出
値には誤差が生じ【いた。

すなわち、車両が旋回運動をする場合には、バネ下８の
上でバネ上２がロールするため、バネ上２に設けられて
いる加速度センサｌの位置が変位（この変位量をＲｍと
する）し、この変位に伴う加速度が生じる。しかも、こ
のときの変位Ｒｍは、第５図に示すように、バネ下８の
移動軌跡（図中では「バネ下軌跡Ｑ８Ｊで示す）に対し
、加速度センサｌの移動軌跡（図中では「加速度セ／す
軌跡Ｑ□」で示す）が振動的に変化するため・上記変位
Ｒｍは不安定な値となり、加速度センサｌの出力αＳ□
も不安定になる。

この車両のロール運動に伴って加速度センサｌに加わる
加速度は、ロール角加速度Ｊに比例し、加速度センサｌ
の感知部とロールセンサ６の距離なＬｏとすれば、 Ｒｍ′″Ｌ□φ であるから、 となる（以下、この加速度成分を「ロール角加速度成分
」と言う）。

このため１加速度センサｌで検出される加速度αｓｌ　
（以下「加速度検出値」と言う）は、上記ロール角加速
度成分φＬ□を含むものとなり、真の横加速度α（Ｙ軸
方向に生じる加速度であり、α−Ｆ／Ｍ、但しＦはコー
ナリングフォース、Ｍは車両質量である）を検出できな
い。

また、上記ロール角加速度成分φＬ□を排除するための
一案として、Ｌ□−０とすることが考えられるが、これ
は、加速度センサｌをロールセンタ６に配置することに
なり、一般に１０−ルセンタ６の地上高が０．１７Ｆｌ
より低いことから、このような構成を実現することは実
際には難しい。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、本発明は、車両のバネ上
に１水平面座標を共通として車高軸方向へ適宜間隔を隔
てて配置され、車両の横方向に生じる加速度を検出する
２つの加速度センサと、これら２つの加速度センサで得
られる２つの加速度検出値に１これら２つの加速度セン
サの配置位置の距離差に基づいて定められた定数を乗じ
て、これらの差を取ることで、前記加速度検出値から車
両のロール運動に伴って生じるロール角加速度成分を除
去するロール角加速度成分除去手段を具備するものであ
る。

（作用） 上記２つの加速度センサの各々の感知部と、ロールセン
タとの距離をり、　、　Ｌ２とすると、それぞれの加速
度センサで得られる加速度検出値α８□とα８□は、真
の横加速度αにロール角加速度成分が混入したものであ
るから、前記（１）式を用いて、α５□、α８□を表わ
すと、 αｓｌ　＝α＋φＬ１　　　　　　　　　…　（２）α
ｓ２÷α＋φＬ２　　　　　　　　　・・・　（８）と
なる。

ここで、ある定数に１．に２を定めて、上記α８□。

α８２にこれらの定数を乗じた後、両者の差を求めるこ
とにより、ロール角加速度成分φＬ０．φＬ、を除去す
ることができる。

このようＫして、本発明は、より正確な横加速度の検出
を行うことができる。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図１．第２図に示す。

第１図に示すように、本実施例を構成する２つの加速度
センサｌ、１０は、車両のバネ上２に、車両が平地上に
停車している状態においてＸＹ座標（水平面座標）を共
通として２軸（車高軸）方向へ間隔（Ｌ、−Ｌ工）を隔
てて配置されており、それぞれ、車両の横方向に生じる
加速度を検出する。

以下、区別のため、図中下段の加速度センサｌを「下段
加速度センサｌ」、上段の加速度センサ１０を「上段加
速度センサ１０」とする。また、下段加速度センサｌの
感知部とロールセンタ６との距離をＬ□、上段加速度セ
ンサｌＯの感知部とロールセンタ６との距離をり、とす
る。

そして、本実施例は、上記２つの加速度センサ１．１０
の他に、第２図に示すようなロール角加速度成分除去回
路２０を備えている。このロール角加速度成分除去回路
２０は、下段加速度センサｌで得られる加速度検出値α
　を所定の定数Ｋ。

倍する乗算器１１と、上段加速度センサ１０の加速度検
出値αａ２を所定の定数に２倍する乗算器１２と、両乗
算器１１，１２の出力の差を求める減算器１８から構成
されている。

上記定数に、　、　Ｋ２は、２つの加速度センサｌ。

ｌＯのロールセンタ６からの距離Ｌ□とり３、および両
加速度七ンサ１，１０の配置位置の距離差（Ｌ２−Ｌ、
）に基づいて、次のように定められている。

そして、乗算器１１の出力は、Ｋ□α８．となり、乗算
器１２の出力は、Ｋ２α８２であるから、減算器１　Ｂ
、から得られる出力は、 Ｋ１“ｓｌ　−Ｋ２ａｓ２ となる。ここで、前記（２）、（３）式から、α　＝α
＋φＬ１ α　＝α十φＬ２ であるから、これらを上記式（６）に代入すれば、諺α
　　　　　　　　　　　　　　　・・・　（７）となり
、真の横加速度αが求められることになる。

第８図は、上記ロール角加速度成分除去回路２０の具体
的回路構成の一例であり、複数の差動増幅器１４〜１７
を用いることにより、上記（７）式の演算を行うもので
ある。但し、本回路では簡単な構造で構成したため、出
力した横加速度の値は符号が反転しているが、演算上必
要に応じて、図示しないコンピュータ内で符号は更に反
転させて横加速度αを求めればよい。

なお、上記実施例では、アナログ演算回路を用いて構成
した例を示したが、これは、例えば、加速度センサ１．
ｌＯの出力をめ変換した後、デジタル量として処理する
回路（マイクロコンピュータを含む）で実現することも
可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明は、車両バネ上に水
平面座標を共通として車高軸方向へ適宜間隔を隔てて２
つの加速度センサを配置し１これら２つの加速度センサ
から得られる加速度検出値に、これら２つの加速度セン
サの配置位置の距離差に基づいて定められた定数を乗じ
て、これらの差を取ることによって、前記加速度検出値
から車両のロール運動によって生じるロール角加速度成
分を除去することができ、正確な横加速度を検出するこ
とが可能になる。

また、本発明の横加速度検出装置を、車両の運動特性の
解析等を行う制御装置等の検出器として適用することに
より、制御精度をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

Ｋ１図は本発明の一実施例における２つの加速度センサ
の配置を示す模式図、 第２図は同実施例におけるロール角加速度成分除去回路
の構成図、 第８図は同ロール角加速度成分除去回路の具体的回路の
一例を示す回路図、 第４図は従来の加速度センサの取付は位置と車両のロー
ル時に生じる変化を示す図、 第５図は車両が旋回運動を行う場合におけるバネ下と加
速度センサの移動軌跡を示す図である。 １　、１０・・・加速度センサ　２・・・バネ上４・・
・重心　　　　　　　５・・・車軸６・・・ロールセン
タ　　　１１　、１２・・・乗算器１８・・・減算器　
　　　　　１４〜１７・・・差動増幅器２０・・・ロー
ル角加速度成分除去回路α８□、α８２・・・加速度検
出値 α・・・（真の）横加速度　φ・・・ロール角ｉ・・・
ロール角加速度　　Ｋ□、に２・・・是数り、　、　Ｌ
、・・・ロールセンタから加速度センサまでの距離 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車両のバネ上に、水平面座標を共通として車高軸方
   向へ適宜間隔を隔てて配置され、車両の横方向に生じる
   加速度を検出する２つの加速度センサと、 これら２つの加速度センサで得られる２つの加速度検出
   値に、これら２つの加速度センサの配置位置の距離差に
   基づいて定められた定数を乗じてこれらの差を取ること
   で、前記加速度検出値から車両のロール運動に伴つて生
   じるロール角加速度成分を除去するロール角加速度成分
   除去手段を具備することを特徴とする横加速度検出装置
   。