JP2000019002A - Device for estimating mass of vehicle - Google Patents
Device for estimating mass of vehicleInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の姿勢安定制
御に関する。本発明は、ヨーあるいはロールなど走行中
の車両の挙動に基づいて、車両の姿勢を安定な方向に自
動的に制御する装置に利用する。本発明は、例えば、車
両が走行中に横すべり状態になる可能性があることを自
動的に検知演算して、全部または一部の車輪のブレーキ
圧力を自動的に制御することにより、その車両を横すべ
りが生じる可能性の小さい状態に回復させる自動制御装
置に利用することができる。本発明は、例えば高速走行
中の大きいハンドル操作など、車両の特性を越える運転
操作により車両が運転者の意図しない挙動に達したとき
に自動的に安定な状態を回復させる姿勢制御に関する。
本発明は、バス・トラックなど商業車両の横転防止に利
用する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to attitude control of an automobile. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for a device that automatically controls the attitude of a vehicle in a stable direction based on the behavior of a running vehicle such as yaw or roll. The present invention, for example, by automatically detecting and calculating that the vehicle may be in a skidding state while traveling, by automatically controlling the brake pressure of all or some wheels, the vehicle The present invention can be used for an automatic control device that recovers to a state in which a side slip is less likely to occur. The present invention relates to attitude control for automatically restoring a stable state when a vehicle reaches a behavior not intended by a driver due to a driving operation exceeding the characteristics of the vehicle, such as a large steering wheel operation during high-speed running.
INDUSTRIAL APPLICATION This invention is utilized for rollover prevention of commercial vehicles, such as a bus and a truck.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来からブレーキの電子制御装置や車両
安定化制御装置(VSC、Vehicle Stability Control)
などが知られている。ブレーキにかかわる電子制御装置
の代表的なシステムはABS(Antilock Brake System)
である。これは車輪に車輪回転センサを設けて車輪回転
を検出し、ブレーキ圧力が大きいときに車輪回転が停止
すると、車輪と路面との間にスリップがあったものとし
て、ブレーキ圧力を断続制御するものである。ABSは
乗用車あるいは貨物車に広く普及し、ブレーキをかけな
がらもハンドルがきく装置として広く知られるところと
なった。車両安定化制御装置(VSC)の代表的な装置
としては、横すべり防止装置が知られている。これは、
運転者が操作入力する操舵角(ハンドル角度)から、運
転者が進もうとしている針路を読取り、その針路に対し
て車速が大きすぎると、運転者がブレーキペダルを踏ま
なくとも自動的に減速のための制御がなされ、さらに針
路から外れないように左右のブレーキ圧力を配分するな
どの制御が行われる装置である。2. Description of the Related Art Conventionally, electronic control devices for brakes and vehicle stability control devices (VSC, Vehicle Stability Control) have been used.
Etc. are known. ABS (Antilock Brake System) is a typical system for electronic control devices related to brakes.
It is. This is to provide a wheel rotation sensor on the wheel to detect the wheel rotation, and if the wheel rotation stops when the brake pressure is large, it will intermittently control the brake pressure as if there was a slip between the wheel and the road surface. is there. ABS has become widespread in passenger cars and freight cars, and has become widely known as a device that can handle while braking. As a typical device of the vehicle stabilization control device (VSC), a skid prevention device is known. this is,
From the steering angle (the steering wheel angle) input by the driver, the course that the driver is going to read is read, and if the vehicle speed is too high for that course, the driver will automatically decelerate without having to depress the brake pedal. This is a device that performs control such as distributing the left and right brake pressures so as not to deviate from the course.
【0003】すでに知られている車両姿勢安定化装置
(VSC)(特開昭63−279976号公報、特開平
2−112755号公報など)をさらに説明すると、車
両の走行中に運転者が操舵を行うと、車両の向きが変化
し車両にロールが生じる。このとき操舵による旋回内輪
のタイヤが路面のグリップ限界を越えると、内輪がいわ
ゆるホイール・リフト傾向となり、車両が横すべりをは
じめる。例えば、直線走行状態から運転者が左に操舵を
行うと車両は右に傾斜する。このとき、正常な状態では
その操舵に応じて車両が旋回するが、走行速度に対して
操舵の速さが大きすぎると、車両は右に傾斜しながら左
車輪が浮きぎみな状態となり、運転者の意図する方向よ
り右寄りに進行することになる。このような車両の挙動
は、走行レーンの逸脱や、極端な場合には車両の横転を
招く原因となる。[0003] A known vehicle attitude stabilizing device (VSC) (JP-A-63-279976, JP-A-2-112755, etc.) will be further described. When this is done, the direction of the vehicle changes and the vehicle rolls. At this time, when the tire of the inner wheel turning by steering exceeds the grip limit of the road surface, the inner wheel tends to be a so-called wheel lift, and the vehicle starts skidding. For example, when the driver steers to the left from a straight running state, the vehicle leans to the right. At this time, the vehicle turns in accordance with the steering in a normal state, but if the steering speed is too high relative to the traveling speed, the vehicle leans to the right and the left wheel is in a floating state, so that the driver Will move to the right from the intended direction. Such a behavior of the vehicle causes a deviation from the traveling lane or, in an extreme case, a rollover of the vehicle.
【0004】通常走行状態において、操舵の大きさと速
さ、車両の速度、車両の横移動の速さ、および車両の向
きの変化の速さ(ヨーレイト、垂直軸まわりの車両の回
転加速度)を検出して演算することにより、車輪の横す
べり開始点または内輪のホイールリフト開始点を予測
し、横すべりあるいはホイールリフトが始まる前に車輪
のブレーキ圧力を制御する装置が開発された。この車輪
のブレーキ圧力制御は、必ずしも全輪同一のブレーキ圧
力ではなく、一つの車輪について大きいあるいは小さい
ブレーキ圧力を印加して、車両の横すべりを防止するも
のである。このような装置は、原理的な構造や設計のみ
ならず、経済性および耐久性などもよく検討され、乗用
車については市販品に実装される段階に達した。In a normal running state, the magnitude and speed of steering, the speed of the vehicle, the speed of lateral movement of the vehicle, and the speed of change in the direction of the vehicle (yaw rate, rotational acceleration of the vehicle around the vertical axis) are detected. A device has been developed which predicts the starting point of a skid of a wheel or the starting point of a wheel lift of an inner wheel by controlling the brake pressure of the wheel before the skid or the wheel lift starts. The brake pressure control of the wheels does not necessarily apply the same brake pressure to all the wheels, but applies a large or small brake pressure to one wheel to prevent the vehicle from skidding. Such an apparatus has been well studied not only for its basic structure and design, but also for its economy and durability, and has reached the stage of being mounted on a commercial product for a passenger car.
【0005】従来の姿勢制御装置を図4ないし図6を参
照して説明する。図4は従来の姿勢制御の全体構成例を
示す図である。車両1は姿勢制御装置の被制御対象であ
る。車両1には、操舵、制動、加速、その他運転操作入
力が与えられ、それに対する応答が車両の挙動である。
この車両1には姿勢制御装置2が搭載される。そしてこ
の姿勢制御装置2は車両安定化制御装置(VSC)3お
よび電子制御制動装置4を含む。この電子制御制動装置
4は従来のABS手段に代表される装置である。A conventional attitude control device will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram showing an example of the overall configuration of conventional attitude control. The vehicle 1 is a controlled object of the attitude control device. The vehicle 1 is provided with steering, braking, acceleration, and other driving operation inputs, and the response thereto is the behavior of the vehicle.
The vehicle 1 has an attitude control device 2 mounted thereon. The attitude control device 2 includes a vehicle stabilization control device (VSC) 3 and an electronic control braking device 4. The electronic control braking device 4 is a device represented by a conventional ABS means.
【0006】その車両の挙動をデータとして観測するた
めに、その車両1に搭載されたセンサ類11からは挙動
データが出力される。挙動データは、速度、横方向加速
度、ヨーレイト、ロールレイト、車輪回転情報、その他
である。In order to observe the behavior of the vehicle as data, behavior data is output from sensors 11 mounted on the vehicle 1. The behavior data includes speed, lateral acceleration, yaw rate, roll rate, wheel rotation information, and others.
【0007】車両安定化制御装置3は、運転操作入力お
よび挙動データを入力として、車両の挙動を予測演算
し、その結果を電子制御制動装置4に与える。電子制御
制動装置4は、同じく運転操作入力および挙動データを
取込み、それに加えて車両安定化制御装置(VSC)3
の出力を取込み、車両1に対する運転操作入力および外
乱入力に対する安全方向への自動制御出力を送出し、こ
れは修正入力となる。[0007] The vehicle stabilization control device 3 predicts and calculates the behavior of the vehicle using the driving operation input and the behavior data as input, and supplies the result to the electronic control braking device 4. The electronically controlled braking device 4 also takes in driving operation input and behavior data, and additionally, a vehicle stabilization control device (VSC) 3
And outputs an automatic control output in a safe direction with respect to the driving operation input and the disturbance input to the vehicle 1, and this is a correction input.
【0008】図5は従来の姿勢制御装置のシステム構成
図である。制御装置51はプログラム制御されるコンピ
ュータ回路を含む車両に搭載された電子装置であり、車
両の運転操作入力およびその車両の挙動データを入力と
しその車両の運動状態を演算出力する車両安定化制御装
置(VSC)と、この車両安定化制御装置の演算出力に
したがって運転操作入力および外乱入力を安全側に修正
する修正入力をその車両に与える制御手段とを含む。FIG. 5 is a system configuration diagram of a conventional attitude control device. The control device 51 is an electronic device mounted on a vehicle including a computer circuit controlled by a program, and is a vehicle stabilization control device that receives a driving operation input of the vehicle and behavior data of the vehicle and calculates and outputs a motion state of the vehicle. (VSC) and control means for providing the vehicle with a correction input for correcting the driving operation input and the disturbance input to a safe side in accordance with the calculation output of the vehicle stabilization control device.
【0009】この車両にはヨーレイトセンサ52、横方
向加速度センサ53、ロールレイトセンサ60、および
前後方向加速度センサ61が実装され、これらの各検出
出力は制御装置51に接続されている。前輪54fおよ
び後輪54rにはそれぞれ車輪回転センサ55が取付け
られ、これらの検出出力も制御装置51に接続される。
ブレーキ・ブースタ・アクチュエータ56にはブレーキ
圧センサ57が取付けられ、この検出出力は同じく制御
装置51に接続される。操舵ハンドル58には操舵角セ
ンサ59が取付けられ、その出力は制御装置51に接続
される。内燃機関を制御するガバナ62にはガバナセン
サ63が組み込まれ、ガバナ62の状態を検出しその検
出出力は制御装置51に接続される。図6は前記各セン
サの車両への実装例を示す斜視図である。図5および図
6には2軸構造の車両が示されているが、大型車両の場
合には3軸あるいは4軸構造が用いられる。また、ヘッ
ダ側とトレーラ側とから構成された連結車にも姿勢制御
装置2は搭載される。This vehicle is equipped with a yaw rate sensor 52, a lateral acceleration sensor 53, a roll rate sensor 60, and a longitudinal acceleration sensor 61, and the respective detection outputs are connected to a control device 51. Wheel rotation sensors 55 are attached to the front wheels 54f and the rear wheels 54r, respectively, and their detection outputs are also connected to the control device 51.
A brake pressure sensor 57 is attached to the brake booster actuator 56, and its detection output is also connected to the control device 51. A steering angle sensor 59 is attached to the steering wheel 58, and the output is connected to the control device 51. A governor sensor 63 is incorporated in the governor 62 for controlling the internal combustion engine, detects the state of the governor 62, and a detection output thereof is connected to the control device 51. FIG. 6 is a perspective view showing an example of mounting each sensor on a vehicle. FIGS. 5 and 6 show a vehicle having a two-axis structure, but in the case of a large vehicle, a three-axis or four-axis structure is used. Further, the attitude control device 2 is also mounted on a connected vehicle constituted by a header side and a trailer side.
【0010】このようなABSおよび車両姿勢安定化装
置(VSC)では、共にブレーキ圧力制御が重要な制御
要素として挙げられる。このとき、ブレーキ圧力の値を
如何なる値とするかは、車両の質量によって決定され
る。すなわち、質量の大きさと慣性の力の大きさとは比
例するため、質量の大きさとブレーキ圧力の大きさとは
これもまた比例する。In such an ABS and a vehicle attitude stabilizing device (VSC), brake pressure control is an important control element. At this time, the value of the brake pressure is determined by the mass of the vehicle. That is, since the magnitude of the mass is proportional to the magnitude of the inertial force, the magnitude of the mass is also proportional to the magnitude of the brake pressure.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】このように、車両の質
量を推定することはABSおよび車両姿勢安定化装置に
とって重要なことである。この車両の質量は積載貨物の
量あるいは搭乗者数により変動する。これに応じてブレ
ーキ制御のためのブレーキ流体圧力を変更設定しなけれ
ばならない。従来からブレーキ流体圧力は慣れた運転者
の感覚にしたがって、ブレーキペダルをどの程度に強く
踏むかという調節により行われているが、ABSや車両
安定化装置のようにブレーキ流体圧力が直接に制御出力
となる制御装置では、あらかじめその車両の現在の質量
を制御パラメータとして制御装置に入力しておくことが
必要である。As described above, estimating the mass of the vehicle is important for the ABS and the vehicle attitude stabilizing device. The mass of this vehicle varies depending on the amount of cargo or the number of passengers. The brake fluid pressure for brake control must be changed and set accordingly. Conventionally, brake fluid pressure has been adjusted by adjusting how much the brake pedal is depressed according to the feeling of a familiar driver. However, the brake fluid pressure is directly controlled and output as in ABS and vehicle stabilization devices. It is necessary to input the current mass of the vehicle to the control device as a control parameter in advance.
【0012】従来は、軸重センサにより車体を車軸に対
して支持するバネの変位を測定することにより現在の車
両質量を推定する装置が用いられていた。しかし、バネ
定数は車種毎に異なるので軸重センサの定数を車種毎に
設定することが必要であることから割高になる。また、
トラクタの場合には、連結されたトレーラも個別に軸重
センサを設けなければ、トラクタ側の軸重センサのみで
は全体の質量を計測することはできない。このため、軸
重センサによらない車両質量の推定方法または装置の開
発が望まれている。Conventionally, an apparatus for estimating the current vehicle mass by measuring the displacement of a spring that supports the vehicle body with respect to the axle by an axle load sensor has been used. However, since the spring constant is different for each vehicle type, it is necessary to set the constant of the axle load sensor for each vehicle type, which is expensive. Also,
In the case of a tractor, the entire mass cannot be measured only by the tractor-side axle load sensor unless the connected trailers are individually provided with an axle load sensor. Therefore, development of a method or a device for estimating the vehicle mass without using the axle load sensor is desired.
【0013】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、車種を選ばずに車両の質量を測定することが
できる質量推定装置を提供することを目的とする。本発
明は、連結されるトレーラの如何にかかわらずトラクタ
側でトレーラも含めた連結車の質量を推定することがで
きる質量推定装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a mass estimating apparatus capable of measuring the mass of a vehicle regardless of the type of vehicle. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a mass estimating apparatus capable of estimating the mass of a connected vehicle including a trailer on a tractor side regardless of a connected trailer.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、当該車両のブ
レーキ流体圧力に対する減速度の関係を車両質量をパラ
メータとしてマップに用意しておき、ブレーキ流体圧力
と減速度を速度センサから実測して演算し、そのマップ
上にトレースすることによりおおよその車両質量を推定
することを特徴とする。According to the present invention, the relationship between the brake fluid pressure and the deceleration of the vehicle is prepared in a map using the vehicle mass as a parameter, and the brake fluid pressure and the deceleration are measured from a speed sensor. The approximate vehicle mass is estimated by calculating and tracing on the map.
【0015】すなわち、ブレーキ流体圧力を横軸にと
り、車輪回転速度の時間微分値による減速度を縦軸にと
ると、この平面上に質量をパラメータとして傾斜の異な
る多数の直線を描くことができる。車両のブレーキ流体
圧力の実測値と、前記時間微分値による実測値とをこの
平面上にプロットすると、このプロットにより描かれる
曲線がこの多数の直線のうちのどの直線に近似するかを
判別することができる。これにより、車両質量の推定値
を求めることができる。That is, if the brake fluid pressure is plotted on the abscissa and the deceleration by the time derivative of the wheel rotational speed is plotted on the ordinate, many straight lines having different slopes can be drawn on this plane using the mass as a parameter. When the measured value of the brake fluid pressure of the vehicle and the measured value based on the time derivative are plotted on this plane, it is determined which of the many straight lines the curve drawn by the plot approximates. Can be. Thereby, the estimated value of the vehicle mass can be obtained.
【0016】また、ブレーキ流体圧力が零値であり、車
輪回転速度の時間微分値による減速が観測される前に、
車両進行方向の勾配センサに勾配が観測されるときに
は、この勾配による影響を補正することが必要である。
また、一時的にも車輪のロック状態が検出されている場
合には、車輪回転速度の時間微分値は正確ではなくなる
から、その場合には推定値出力を無効にしなければなら
ない。Further, before the brake fluid pressure is zero and deceleration due to the time differential value of the wheel rotation speed is observed,
When a gradient is observed by the gradient sensor in the vehicle traveling direction, it is necessary to correct the influence of the gradient.
Further, when the locked state of the wheel is detected even temporarily, the time differential value of the wheel rotational speed becomes inaccurate, and in that case, the output of the estimated value must be invalidated.
【0017】すなわち、本発明は車両の質量推定装置で
あって、本発明の特徴とするところは、ブレーキの流体
圧力を検出するブレーキ圧センサと、車輪回転速度を検
出する車輪回転センサと、この車輪回転センサの出力を
基に得た車速の時間微分値を演算することにより車両の
加速度および減速度を演算する手段と、ブレーキ流体圧
力に対する車両の減速度の関係を車両質量をパラメータ
としてあらかじめ記録したマップとを備え、前記時間微
分値が減速状態を示すとき、前記ブレーキ圧センサによ
り計測されたブレーキの流体圧力に対して前記演算する
手段により算出された減速度の特徴から前記マップ上で
該当する質量を推定する手段を備えたところにある。That is, the present invention relates to a mass estimating apparatus for a vehicle. The present invention is characterized by a brake pressure sensor for detecting a fluid pressure of a brake, a wheel rotation sensor for detecting a wheel rotation speed, and Means for calculating the acceleration and deceleration of the vehicle by calculating the time differential value of the vehicle speed obtained based on the output of the wheel rotation sensor, and the relationship between the vehicle deceleration and the brake fluid pressure is recorded in advance using the vehicle mass as a parameter. When the time differential value indicates a deceleration state, the deceleration calculated by the calculating means with respect to the brake fluid pressure measured by the brake pressure sensor corresponds to the deceleration characteristic on the map. And a means for estimating the mass to be generated.
【0018】前記質量を推定する手段は、計測された流
体圧力に対して算出された減速度の値を前記マップ上に
時間の経過にしたがってプロットする手段と、このプロ
ットにより描かれる曲線に近似する直線を選択する手段
とを含むことが望ましい。The mass estimating means may be a means for plotting the value of the deceleration calculated with respect to the measured fluid pressure over time on the map, and may approximate a curve drawn by the plot. Means for selecting a straight line.
【0019】当該車両の勾配を計測する勾配センサを備
え、前記減速度を算出する手段は、この勾配センサによ
り減速の直前に計測された勾配にしたがって減速度を補
正して算出する手段を含むことが望ましい。A means for calculating the deceleration of the vehicle, wherein the means for calculating the deceleration includes means for correcting and calculating the deceleration according to the slope measured immediately before deceleration by the slope sensor. Is desirable.
【0020】前記車輪回転センサが零値を示すときには
前記質量を推定する手段の出力を無効にする手段を備え
ることが望ましい。It is preferable that the apparatus further comprises means for invalidating the output of the means for estimating the mass when the wheel rotation sensor indicates a zero value.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図1を参照し
て説明する。図1は本発明実施例の車両の質量推定装置
の要部ブロック構成図である。本発明実施例の車両の質
量推定装置は図4および図5に示す制御装置51内に実
装される。Embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of a main part of a vehicle mass estimating apparatus according to an embodiment of the present invention. The vehicle mass estimating device according to the embodiment of the present invention is mounted in a control device 51 shown in FIGS.
【0022】本発明は車両の質量推定装置であって、本
発明の特徴とするところは、ブレーキの流体圧力を検出
するブレーキ圧センサ57と、車輪回転速度を検出する
車輪回転センサ55と、この車輪回転センサ55の出力
を基に得た車速の時間微分値を演算することにより車両
の加速度および減速度を演算する手段である加減速度演
算部71と、ブレーキ流体圧力に対する車両の減速度の
関係を車両質量をパラメータとしてあらかじめ記録した
マップ80とを備え、前記時間微分値が減速状態を示す
とき、ブレーキ圧センサ57により計測されたブレーキ
の流体圧力に対して加減速度演算部71により算出され
た減速度の特徴からマップ80上で該当する質量を推定
する手段である質量推定演算部73を備えたところにあ
る。The present invention relates to a mass estimating apparatus for a vehicle. The present invention is characterized by a brake pressure sensor 57 for detecting a brake fluid pressure, a wheel rotation sensor 55 for detecting a wheel rotation speed, and Acceleration / deceleration calculation section 71 which is means for calculating the acceleration and deceleration of the vehicle by calculating the time differential value of the vehicle speed obtained based on the output of wheel rotation sensor 55, and the relationship between the deceleration of the vehicle and the brake fluid pressure And a map 80 pre-recorded with the vehicle mass as a parameter, wherein the acceleration / deceleration calculating unit 71 calculates the fluid pressure of the brake measured by the brake pressure sensor 57 when the time differential value indicates a deceleration state. It is provided with a mass estimating calculation unit 73 which is means for estimating a corresponding mass on the map 80 from the characteristics of deceleration.
【0023】質量推定演算部73は、計測された流体圧
力に対して算出された減速度の値をマップ80上に時間
の経過にしたがってプロットし、このプロットにより描
かれる曲線に近似する直線を選択する。The mass estimating calculation unit 73 plots the value of the deceleration calculated with respect to the measured fluid pressure over time on the map 80, and selects a straight line approximating the curve drawn by the plot. I do.
【0024】当該車両の勾配を計測する勾配センサ65
を備え、加減速度演算部71は、この勾配センサ65に
より減速の直前に計測された勾配にしたがって減速度を
補正して算出する。A gradient sensor 65 for measuring the gradient of the vehicle
The acceleration / deceleration calculation unit 71 corrects and calculates the deceleration according to the gradient measured immediately before deceleration by the gradient sensor 65.
【0025】また、車輪回転センサ55が零値を示すと
きには質量推定演算部73の出力を無効にする。When the wheel rotation sensor 55 indicates a zero value, the output of the mass estimating calculation unit 73 is invalidated.
【0026】[0026]
【実施例】本発明実施例を図1ないし図3を参照して説
明する。図2は本発明実施例の質量推定演算部73の動
作を示すフローチャートである。図3は本発明実施例の
マップ80を説明するための図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the mass estimating operation unit 73 according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining the map 80 according to the embodiment of the present invention.
【0027】本発明実施例の質量推定演算部73の動作
を図2を参照して説明する。図1に示すブレーキ圧セン
サ57の出力をブレーキ圧力演算部70が取り込み、ブ
レーキ圧力演算部70から出力されるブレーキ圧力デー
タが質量推定演算部73に入力される。また、車輪回転
センサ55の出力を加減速度演算部71が取り込み、加
減速度演算部71から出力される加減速度データが質量
推定演算部73に入力される(S1)。The operation of the mass estimating operation unit 73 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The output of the brake pressure sensor 57 shown in FIG. 1 is taken in by the brake pressure calculation unit 70, and the brake pressure data output from the brake pressure calculation unit 70 is input to the mass estimation calculation unit 73. Further, the output of the wheel rotation sensor 55 is taken in by the acceleration / deceleration calculation unit 71, and the acceleration / deceleration data output from the acceleration / deceleration calculation unit 71 is input to the mass estimation calculation unit 73 (S1).
【0028】質量推定演算部73は、加減速度演算部7
1から入力された加減速度データにしたがって、当該車
両の走行状態を検出する。加減速度演算部71は、車輪
回転センサ55の出力にしたがって車速を計測し、さら
に、この車速を時間微分することによって加速度または
減速度を演算する。この加減速度演算部71の加減速度
データにより、当該車両が減速中であれば(S2)、そ
の減速度値を参照する(S4)。このとき、車輪回転セ
ンサ55の出力が一時的にも零となった場合には、車輪
がスリップ状態にあり、ロックされている可能性がある
ので(S3)、正しい演算結果を期待できないためその
演算は中止する。車輪のロックもなく、減速度値を参照
した場合には、図3に示すように、マップ80上にブレ
ーキ圧力と減速度との関係をプロットにより描く。この
プロットにより描かれた曲線と近似する直線(破線によ
り図示)を選択することにより、当該車両の質量を推定
する(S5)。図3に示すマップ80は、横軸にブレー
キ圧力をとり、縦軸に減速度をとる。マップ80の直線
は、当該車両のブレーキ流体圧力に対する減速度の関係
を車両質量をパラメータとしてあらかじめ実験により求
めたものである。The mass estimating operation unit 73 includes an acceleration / deceleration operation unit 7
According to the acceleration / deceleration data input from step 1, the traveling state of the vehicle is detected. The acceleration / deceleration calculation unit 71 measures the vehicle speed according to the output of the wheel rotation sensor 55, and further calculates the acceleration or deceleration by differentiating the vehicle speed with time. According to the acceleration / deceleration data of the acceleration / deceleration calculation unit 71, if the vehicle is decelerating (S2), the deceleration value is referred to (S4). At this time, if the output of the wheel rotation sensor 55 temporarily becomes zero, the wheel may be in a slip state and may be locked (S3). The calculation stops. When the deceleration value is referred to without locking the wheels, the relationship between the brake pressure and the deceleration is plotted on the map 80 as shown in FIG. The mass of the vehicle is estimated by selecting a straight line (shown by a broken line) that approximates the curve drawn by this plot (S5). The map 80 shown in FIG. 3 has the brake pressure on the horizontal axis and the deceleration on the vertical axis. The straight line on the map 80 is obtained by an experiment in advance in which the relationship between the brake fluid pressure and the deceleration of the vehicle is determined by using the vehicle mass as a parameter.
【0029】また、図1に示す勾配センサ65によっ
て、勾配検出部72が勾配を検出した場合には、勾配抵
抗分を加味して質量の推定値に補正を加え(S7)、こ
の値を出力する(S8)。すなわち、例えば、等しい制
動距離で車両を停車させるという条件の元に、上り勾配
と平坦地とを比較すれば、上り勾配の方が少ないブレー
キ圧力ですむため、この分の補正を行う必要がある。逆
に、下り勾配の場合には、平坦地と比較して大きなブレ
ーキ圧力が必要となるため、この分の補正を行う必要が
ある。なお、加速または減速が行われると、平坦地であ
っても勾配センサ65には、前上がりまたは前下がりの
勾配が検出されるため、加減速中の勾配センサの出力は
使用できない。When the gradient detecting section 72 detects the gradient by the gradient sensor 65 shown in FIG. 1, the estimated mass value is corrected in consideration of the gradient resistance (S7), and this value is output. (S8). That is, for example, if the uphill slope is compared with a flat ground under the condition that the vehicle is stopped at the same braking distance, the uphill slope requires less brake pressure, so it is necessary to make a correction for this. . Conversely, in the case of a downhill slope, a larger brake pressure is required as compared to a flat ground, and therefore, it is necessary to make a correction for this. When acceleration or deceleration is performed, the output of the gradient sensor during acceleration / deceleration cannot be used because the gradient sensor 65 detects a gradient that rises or falls forward even on a flat ground.
【0030】このように、本発明の質量推定装置は、ブ
レーキ圧力および減速度を入力することにより車両の質
量を推定することができる。このため、従来のように、
車種毎に異なる軸重センサを設ける必要もなく、また、
連結車のように、トレーラ側に如何なる車種が連結され
るかが不明である場合にも、トラクタ側に本発明の質量
推定装置を設けることにより、連結車全体の質量を推定
することができる。As described above, the mass estimating apparatus of the present invention can estimate the mass of the vehicle by inputting the brake pressure and the deceleration. Therefore, as before,
There is no need to provide different axle load sensors for each model,
Even when it is not clear what kind of vehicle is connected to the trailer side like a connected vehicle, the mass of the entire connected vehicle can be estimated by providing the mass estimating device of the present invention on the tractor side.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブレーキ圧力および減速度を入力とすることにより車両
の質量を推定することができるので、車種を選ばずに車
両の質量を測定することができる。また、連結されるト
レーラの如何にかかわらずトラクタ側でトレーラも含め
た連結車の質量を推定することができる。As described above, according to the present invention,
Since the mass of the vehicle can be estimated by inputting the brake pressure and the deceleration, the mass of the vehicle can be measured regardless of the vehicle type. Further, the mass of the connected vehicle including the trailer can be estimated on the tractor side regardless of the connected trailer.
【図1】本発明実施例の車両の質量推定装置の要部ブロ
ック構成図。FIG. 1 is a block diagram of a main part of a vehicle mass estimating apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明実施例の質量推定演算部の動作を示すフ
ローチャート。FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of a mass estimation calculation unit according to the embodiment of the present invention.
【図3】本発明実施例のマップを説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining a map according to the embodiment of the present invention.
【図4】従来の姿勢制御の全体構成例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of the overall configuration of a conventional attitude control.
【図5】従来の姿勢制御装置のシステム構成図。FIG. 5 is a system configuration diagram of a conventional attitude control device.
【図6】各センサの車両への実装例を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing an example of mounting each sensor on a vehicle.
1 車両 2 姿勢制御装置 3 車両安定化制御装置(VSC) 4 電子制御制動装置 (EBS) 11 センサ類 51 制御装置 52 ヨーレイトセンサ 53 横方向加速度センサ 54f 前輪 54r 後輪 55 車輪回転センサ 56 ブレーキ・ブースタ・アクチュエータ 57 ブレーキ圧センサ 58 操舵ハンドル 59 操舵角センサ 60 ロールレイトセンサ 61 前後方向加速度センサ 62 ガバナ 63 ガバナセンサ 65 勾配センサ 70 ブレーキ圧力演算部 71 加減速度演算部 72 勾配検出部 73 質量推定演算部 80 マップ Reference Signs List 1 vehicle 2 attitude control device 3 vehicle stabilization control device (VSC) 4 electronic control braking device (EBS) 11 sensors 51 control device 52 yaw rate sensor 53 lateral acceleration sensor 54f front wheel 54r rear wheel 55 wheel rotation sensor 56 brake booster Actuator 57 Brake pressure sensor 58 Steering wheel 59 Steering angle sensor 60 Roll rate sensor 61 Front-rear direction acceleration sensor 62 Governor 63 Governor sensor 65 Gradient sensor 70 Brake pressure calculating unit 71 Acceleration / deceleration calculating unit 72 Gradient detecting unit 73 Mass estimation calculating unit 80 Map
Claims (4)
圧センサと、車輪回転速度を検出する車輪回転センサ
と、この車輪回転センサの出力を基に得た車速の時間微
分値を演算することにより車両の加速度および減速度を
演算する手段と、ブレーキ流体圧力に対する車両の減速
度の関係を車両質量をパラメータとしてあらかじめ記録
したマップとを備え、 前記時間微分値が減速状態を示すとき、前記ブレーキ圧
センサにより計測されたブレーキの流体圧力に対して前
記演算する手段により算出された減速度の特徴から前記
マップ上で該当する質量を推定する手段を備えたことを
特徴とする車両の質量推定装置。1. A vehicle comprising: a brake pressure sensor for detecting a fluid pressure of a brake; a wheel rotation sensor for detecting a wheel rotation speed; and a time differential value of a vehicle speed obtained based on an output of the wheel rotation sensor. Means for calculating the acceleration and deceleration of the vehicle, and a map in which the relationship between the deceleration of the vehicle and the brake fluid pressure is recorded in advance using the vehicle mass as a parameter, and when the time differential value indicates a deceleration state, the brake pressure sensor A mass estimating device for a vehicle, comprising: means for estimating a corresponding mass on the map from characteristics of deceleration calculated by the means for calculating the fluid pressure of the brake measured by the above.
流体圧力に対して算出された減速度の値を前記マップ上
に時間の経過にしたがってプロットする手段と、このプ
ロットにより描かれる曲線に近似する直線を選択する手
段とを含む請求項1記載の車両の質量推定装置。2. The means for estimating the mass includes: means for plotting a value of a deceleration calculated with respect to a measured fluid pressure over time on the map, and a curve drawn by the plot. Means for selecting a straight line to be approximated.
備え、前記減速度を算出する手段は、この勾配センサに
より減速の直前に計測された勾配にしたがって減速度を
補正して算出する手段を含む請求項1または2記載の車
両の質量推定装置。3. A slope sensor for measuring the slope of the vehicle, wherein the means for calculating the deceleration corrects and calculates the deceleration according to the slope measured immediately before deceleration by the slope sensor. The vehicle mass estimating device according to claim 1 or 2, further comprising:
は前記質量を推定する手段の出力を無効にする手段を備
えた請求項1または2記載の車両の質量推定装置。4. The mass estimating device for a vehicle according to claim 1, further comprising means for invalidating an output of said mass estimating means when said wheel rotation sensor indicates a zero value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10186495A JP2000019002A (en) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | Device for estimating mass of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10186495A JP2000019002A (en) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | Device for estimating mass of vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000019002A true JP2000019002A (en) | 2000-01-21 |
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ID=16189498
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JP10186495A Pending JP2000019002A (en) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | Device for estimating mass of vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2000019002A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016133375A (en) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 株式会社アドヴィックス | Vehicle mass estimation device |
WO2020003597A1 (en) * | 2018-06-26 | 2020-01-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Vehicle control device and characteristics estimation method |
-
1998
- 1998-07-01 JP JP10186495A patent/JP2000019002A/en active Pending
Cited By (5)
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DE112019001855B4 (en) * | 2018-06-26 | 2024-02-08 | Hitachi Astemo, Ltd. | VEHICLE TAX DEVICE AND PROPERTY APPRAISAL METHOD |
US12291263B2 (en) | 2018-06-26 | 2025-05-06 | Hitachi Astemo, Ltd. | Vehicle control device and characteristic estimation method |
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