JPH02236172A - Acceleration detector for vehicle - Google Patents
Acceleration detector for vehicleInfo
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- JPH02236172A JPH02236172A JP1057332A JP5733289A JPH02236172A JP H02236172 A JPH02236172 A JP H02236172A JP 1057332 A JP1057332 A JP 1057332A JP 5733289 A JP5733289 A JP 5733289A JP H02236172 A JPH02236172 A JP H02236172A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
1更公貝狗
[産業上の利用分野]
本発明1友 路面1二対して略平行な揺動軸を中心とし
て揺動する車両の加速度を検出する車両用加速度検出装
置に関する。[Detailed Description of the Invention] 1. Industrial Application Field of the Invention 1 Companion of the Invention Vehicle acceleration detection for detecting the acceleration of a vehicle rocking around a rocking axis substantially parallel to the road surface 12 Regarding equipment.
[従来の技術]
車両に生じる加速度、特に横方向及び前後方向加速度(
1 車両姿勢制御や制動制御等における荷重推定移動
量を求めるためのパラメータとして、しばしば使用され
ている.
こうした加速度を検出する装置として、一つの加速度セ
ンサを車両重心近傍に設置し、この加速度センサで、車
両の横方向又は前後方向加速度を検出するものが知られ
ているが、車両旋回時や制動時等における検出加速度に
1上 車両の揺動に基づき発生する回転加速度成分が誤
差成分として含まれてしまうので、従東 二の誤差成分
を除去すペ〈、種々の技術が提案されている。[Prior Art] Acceleration occurring in a vehicle, especially lateral and longitudinal acceleration (
1 It is often used as a parameter to calculate the estimated load movement amount in vehicle attitude control, braking control, etc. As a device for detecting such acceleration, a device is known in which an acceleration sensor is installed near the center of gravity of the vehicle, and this acceleration sensor detects the acceleration in the lateral or longitudinal direction of the vehicle. Since the rotational acceleration component generated due to the shaking of the vehicle is included as an error component in the detected acceleration in the above cases, various techniques have been proposed to remove this error component.
例えlf?. 一対の加速度センサを車両床面に設置
して、車両が上下揺動する際の車両床面の揺動状態を検
出し、その検出結果に基づいて車両の上下揺軌 具体的
にはローリング.ピッチングに鳶因する横方向又は前後
方向加速度の誤差成分を算出し、この一対の加速度セン
サとは別に設置した加速度センサの検出する車両の横方
向又は前後方向の加速度を、上記誤差成分で補正する技
術が知られている(特開昭62−70766号公報).
この様な技術によれ1戴 車両がローリング又はピッチ
ングしている最中であっても、車両加速度の誤差成分を
除去することができるため、横方向又は前後方向の加速
度の高精度な検出が可能である.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上記従来の技術1友 加速度の測定方向
が一つの方向(横方向又は前後方向)であるにもかかわ
らず、3個の加速センサを使用せねばならず、構造が複
雑となるという問題点があっ尚、車還 操舵角.操舵角
速度等を検出して加速度を推定するものも提案されてい
るが、求めた加速度に1.t.タイヤ特恍 車遠 路面
μ等による誤差成分が上記した回転加速度成分とは別に
含まれるので、充分な精度が得られず、現実的な解決と
なっていない.
本発明の車両用加速度検出装厘(友 上記問題点を解
決するためになさ札 車両加速度の検出精度を高精度に
維持したまま、その構造の単純化を図ることを目的とす
る.
1囲立逍滅
[課題を解決するための手段]
かかる目的を達成するために本発明の採用した手段1表
その基本的な構成を例示する概略構成図である第1図
に示すよう1ミ
路面に対して略平行な揺動軸YCを中心として揺動する
車両の加速度を検出する車両用加速度検出装置であって
、
前記揺動軸YCの上方にあたる第1の加速度検出地点に
おいて、前記揺動軸YCを含む鉛直面VPと交差する方
向の加速度を検出する第1の加速度検出手段M1と、
前記揺動軸YCの上方で、かつ前記揺動軸YCからの距
離が前記第1の加速度検出地点と異なる第2の加速度検
出地点において、前記鉛直面vPと交差する方向の加速
度を検出する第2の加速度検出手段M2と、
前記揺動軸YCから前記第1及び第2の加速度検出地点
までの各々の距離と、前記第1及び第2の加速度検出手
段(Ml,M2)の検出結果とに基づいて、前記第1又
は第2の加速度検出手段(Ml,M2)の検出加速度か
ら前記揺動軸YCを中心とした回転加速度成分を除去し
、前記検出加速度を補正する加速度補正手段M3と
を備えることをその要旨とする.
[作用]
上記構成を有する本発明の車両用加速度検出装置(上
車両の揺動軸YC上方の異なる2点、即ち第1の加速度
検出地点と第2の加速度検出地点とにおいて、揺動軸Y
Cを含む鉛直面vPと交差する方向の加速度を、それぞ
れ第1の加速度検出手段M1及び第2の加速度検出手段
M2により検出する。そして、加速度補正手段M3が、
揺動軸YCから第1の加速度検出地点までの距離及び揺
動軸YGから第2の加速度検出地点までの各々の距離と
、第1の加速度検出手段M1及び第2の加速度検出手段
M2の検出結果とに基づいて、第1の加速度検出手段M
1又は第2の加速度検出手段M2の検出加速度から、揺
動軸YCを中心として発生する回転加速度成分を除去し
て、検出加速度を補正する。即ち、第1の加速度検出手
段M1及び第2の加速度検出手段M2の検出加速度に含
まれる揺動に基づく誤差成分を相殺して、真の加速度成
分のみを求める.
従って、揺動軸YGが車両のローリング中心軸であれI
L このローリング中心軸を含む鉛直面VPと交差す
る方向 例えば車両の横方向加速度を検出する.一方、
揺動軸YGが車両のピッチング中心軸であれ1′L
このピッチング中心軸を含む鉛直面VPと交差する方向
例えば車両の前後方向加速度を検出する。For example, lf? .. A pair of acceleration sensors are installed on the vehicle floor to detect the rocking state of the vehicle floor when the vehicle is rocking up and down, and based on the detection results, the vehicle's vertical rocking trajectory is determined.Specifically, rolling. An error component in the lateral or longitudinal acceleration caused by pitching is calculated, and the lateral or longitudinal acceleration of the vehicle detected by an acceleration sensor installed separately from this pair of acceleration sensors is corrected using the error component. The technique is known (Japanese Unexamined Patent Publication No. 70766/1983).
This technology makes it possible to remove error components of vehicle acceleration even when the vehicle is rolling or pitching, making it possible to detect acceleration in the lateral or longitudinal directions with high precision. It is. [Problems to be Solved by the Invention] However, one problem with the above-mentioned conventional technology is that three acceleration sensors must be used even though the acceleration is measured in one direction (lateral or longitudinal direction). However, there is a problem that the structure is complicated, and the steering angle of the vehicle is not fixed. Some methods have been proposed that estimate acceleration by detecting steering angular velocity, etc., but there are 1. t. Since error components due to road surface μ, etc. are included separately from the rotational acceleration component mentioned above, sufficient accuracy cannot be obtained and this is not a practical solution. An object of the present invention is to simplify the structure of a vehicle acceleration detection device while maintaining high accuracy in detecting vehicle acceleration. [Means for solving the problem] Table 1: Means adopted by the present invention to achieve the above object As shown in Fig. 1, which is a schematic configuration diagram illustrating its basic configuration, A vehicle acceleration detection device detects the acceleration of a vehicle rocking about a substantially parallel rocking axis YC, wherein the rocking axis YC is detected at a first acceleration detection point above the rocking axis YC. a first acceleration detection means M1 that detects acceleration in a direction intersecting a vertical plane VP including a first acceleration detection point above the swing axis YC and at a distance from the swing axis YC; a second acceleration detection means M2 that detects acceleration in a direction intersecting the vertical plane vP at different second acceleration detection points; and each from the swing axis YC to the first and second acceleration detection points. and the detection results of the first and second acceleration detection means (Ml, M2), the swing axis is determined from the detected acceleration of the first or second acceleration detection means (Ml, M2). The gist thereof is to include an acceleration correction means M3 for correcting the detected acceleration by removing a rotational acceleration component centered on YC.
At two different points above the vehicle's swing axis YC, that is, at the first acceleration detection point and the second acceleration detection point, the swing axis YC
The acceleration in the direction intersecting the vertical plane vP including C is detected by the first acceleration detection means M1 and the second acceleration detection means M2, respectively. Then, the acceleration correction means M3
Detection of the distance from the swing axis YC to the first acceleration detection point, the distance from the swing axis YG to the second acceleration detection point, and the first acceleration detection means M1 and the second acceleration detection means M2 Based on the result, the first acceleration detection means M
The rotational acceleration component generated around the swing axis YC is removed from the acceleration detected by the first or second acceleration detection means M2 to correct the detected acceleration. That is, only the true acceleration component is obtained by canceling out the error component based on the swing included in the acceleration detected by the first acceleration detection means M1 and the second acceleration detection means M2. Therefore, even if the swing axis YG is the rolling center axis of the vehicle, I
L A direction that intersects the vertical plane VP that includes this rolling center axis. For example, the lateral acceleration of the vehicle is detected. on the other hand,
If the swing axis YG is the pitching center axis of the vehicle, it is 1'L.
A direction intersecting the vertical plane VP including the pitching center axis, for example, the longitudinal acceleration of the vehicle is detected.
第1及び第2の加速度検出地点1友 揺動軸YGの鉛直
上方である必要はなく、又揺動軸YGから斜め上方に延
びる同一線上に限るものではない。The first and second acceleration detection points need not be vertically above the swing axis YG, nor are they limited to the same line extending diagonally upward from the swing axis YG.
[実施例]
次1:,本発明に係る車両用加速度検出装置の実施例に
ついて、図面に基づき説明する.第2図は実施例の車両
用加速度検出装置を搭載した車両の概略構成医 第3図
は使用する加速度センサの概略構成医 第4図はこの車
両用加速度検出装置において加速度を検出する際のシグ
ナルフローを示すブロック線図である.
第2図に示すよう1:.車両用加速度検出装置1農 車
両のローリング軸RCの上方で、かつ車両重心を通る鉛
直線上の異なる位置に設置された加速度センサ2,4、
車両のピッチング軸PCの上方で、かつ車両重心を通る
鉛直線上の異なる位置に設置された加速度センサ6,8
、左前車輪と車体との間隔(即ち、左のフロント車高)
を検出する車高センサ10、同じく右のフロント車高を
検出する車高センサ12、左のリア車高を検出する車高
センサ14,右のリア車高を検出する車高センサ16、
各加速度センサからの検畠信号等に基づいて横方向及び
前後方向の加速度を算出する加速度検出回路20、空気
回路ACとサスペンション圧制御バルブ31FL,31
FR,31RL,31RRを介して各々接続さ札 各車
輪を独立に懸架する周知の電子制御式エアサスペンショ
ン32FL,32FR,32RL,32RR、上記各車
高センサからの検出信号等に基づく制御信号を各サスペ
ンション圧制御バルブ31FL,31FR,31RL,
31RRに送信して上記各サスペンションを駆動・制御
し、車両の姿勢制御を実行する電子制御回路30等を備
えている。[Example] Next 1: An example of the vehicle acceleration detection device according to the present invention will be described based on the drawings. Fig. 2 shows a schematic configuration of a vehicle equipped with the vehicular acceleration detection device of the embodiment. Fig. 3 shows a schematic configuration of an acceleration sensor used. Fig. 4 shows signals when detecting acceleration in this vehicular acceleration detection device. It is a block diagram showing the flow. As shown in Figure 2, 1:. Acceleration detection device for vehicle 1 Acceleration sensors 2 and 4 installed above the rolling axis RC of the vehicle and at different positions on the vertical line passing through the center of gravity of the vehicle,
Acceleration sensors 6 and 8 installed above the pitching axis PC of the vehicle and at different positions on the vertical line passing through the center of gravity of the vehicle
, the distance between the left front wheel and the vehicle body (i.e., the left front vehicle height)
A vehicle height sensor 10 that detects the right front vehicle height, a vehicle height sensor 12 that similarly detects the right front vehicle height, a vehicle height sensor 14 that detects the left rear vehicle height, a vehicle height sensor 16 that detects the right rear vehicle height,
Acceleration detection circuit 20, air circuit AC, and suspension pressure control valves 31FL, 31 that calculates acceleration in the lateral and longitudinal directions based on inspection signals from each acceleration sensor, etc.
The well-known electronically controlled air suspensions 32FL, 32FR, 32RL, and 32RR, which suspend each wheel independently, are connected via the FR, 31RL, and 31RR, respectively. Suspension pressure control valve 31FL, 31FR, 31RL,
31RR to drive and control each of the above-mentioned suspensions to control the attitude of the vehicle.
次1:.加速度センサ2, 4, 6. 8の構
成について説明する.随 各加速度センサは同一の構成
であるので、その一つである加速度センサ2について説
明する.
第3図に示すよう1:.加速度センサ21上筐体2a内
に立設した弾性部材2bの両端に圧電体2Cを介してお
もり2dを支持した所謂ひずみ型の加速度センサであり
、弾性部材2bに生じた歪を検出することにより図中2
Aで示す方向の加速度を検知し、電気信号として出力す
る.
この様な構成を有する加速度センサ2, 4, 6
.81よ その加速度検出方向を車両のローリング軸
RCを含む鉛直面RPと交差する横方向又は車両のピッ
チング軸PCを含む鉛直面PPと交差する前後方向と一
致させて取り付けられており、加速度センサ2,41上
車両横方向の加速度を検出する。一方、加速度セン
サ6,81i 車両前後方向の加速度を検出する.そ
して、各加速度センサは加速度検出回路20と接続され
ており、その検出した加速度を上記回路20に出力する
。尚、第2図中の各加速度センサ付近に記した符号A,
Bl友車両がローリング,ピッチングする際の加速度セ
ンサ2, 4, 6. 8の揺動力向を表してあ
り、既述した第3図における加速度検出方向2Aと対応
している.
車両が所定の基準車高にある時のローリング軸RCから
加速度センサ2,4までの各々の距離Q2, Q4、
及びピッチング軸PCから各加速度センサ6,8までの
各々の距離116,1181表 標準アーム長として加
速度検出回路20に予め記憶されている.尚、以下、用
いる添え字符号1友 各加速度センサの符号2, 4
, 6. 8に対応して付されている.
各車高センサ10, 12, 14, 161友
各々電子制御回路30に接続されており、所定の基準
車高に対してそれより車高が高いときには正の車高差に
応じた信号を、それより車高が戴いときには負の車高差
に応じた信号を、上記電子制御回路30に出力する.
各エアサスペンション32FL, 32FR, 3
2 R L, 3 2 R R l友 気体ばね33
FL,33FR,33RL,33RR及びショックアブ
ソバ34FL, 34FR, 34RL, 34
RRを有し、電子制御回路30からの制御信号に基づき
気体ばねへの空気給排等を制御するサスペンション圧制
御バルブ31FL,31FR,31RL,31RRを介
して空気の給排を受け、車虱 ばね定数減衰力等を変更
できるよう構成されている.電子制御回路30(上 車
両の加速度を後述するようにして算出する加速度検出回
路20と接続されており、車両の姿勢制御に関する種々
の制御データを送受信する.更1:,この電子制御回路
30C友 各車高センサ10, 12,14. 1
6から検出車高の信号を入力し、これら車高信号や加速
度検出回路20からの検出加速度等に基づき、車両旋回
時,加減速時等における推定荷重移動社 ロールダイブ
及びビッチダイブ回避のための空気給排制御量等を算出
して各エアサスペンションの目標圧を求め、この各エア
サスペンションの目標圧に応じた駆動信号を、各サスペ
ンション圧制御バルブ31FL,31FR,31RL,
31RRに出力するよう構成されている.低 電子制御
回路30の実行する姿勢制御(上 各エアサスペンショ
ンの目標圧に応じて各サスペンションを駆動することに
より為されているが、周知のものであるため、その説明
は省略する.
加速度検出回路20(友 各加速度センサ及び電子制御
回路3oと接続さ札 加速度信号及び制御データを入力
し、入力した制御データ等に基づいて横方向及び前後方
向の加速度を算出する。この加速度検出回路20におけ
る加速度算出処理のシグナルフローの説明に先立ち、ま
ず、加速度センサの加速度検出信号について説明する。Next 1:. Acceleration sensors 2, 4, 6. The configuration of 8 will be explained. Since each acceleration sensor has the same configuration, one of them, acceleration sensor 2, will be explained. As shown in Figure 3, 1:. Acceleration sensor 21 is a so-called strain-type acceleration sensor in which a weight 2d is supported via a piezoelectric body 2C at both ends of an elastic member 2b installed upright in the upper housing 2a. 2 in the diagram
Detects acceleration in the direction indicated by A and outputs it as an electrical signal. Acceleration sensors 2, 4, 6 having such a configuration
.. Acceleration sensor 2 , 41 top Detects the acceleration in the vehicle lateral direction. On the other hand, the acceleration sensor 6,81i detects the acceleration in the longitudinal direction of the vehicle. Each acceleration sensor is connected to an acceleration detection circuit 20 and outputs the detected acceleration to the circuit 20. In addition, the symbols A, written near each acceleration sensor in Fig. 2,
Acceleration sensors 2, 4, 6 when the Bl friend vehicle rolls or pitches. 8, which corresponds to the acceleration detection direction 2A in FIG. 3 described above. Distances Q2, Q4 from rolling axis RC to acceleration sensors 2 and 4 when the vehicle is at a predetermined reference vehicle height,
and distances 116 and 1181 from the pitching axis PC to each of the acceleration sensors 6 and 8. Tables 116 and 1181 are stored in advance in the acceleration detection circuit 20 as standard arm lengths. In the following, the subscripts used are 1 and 2 and 4 for each acceleration sensor.
, 6. It is attached in correspondence with 8. Each vehicle height sensor 10, 12, 14, 161 is connected to the electronic control circuit 30, and when the vehicle height is higher than a predetermined reference vehicle height, it outputs a signal corresponding to a positive vehicle height difference. When the vehicle height is higher, a signal corresponding to the negative vehicle height difference is output to the electronic control circuit 30. Each air suspension 32FL, 32FR, 3
2 R L, 3 2 R R l friend gas spring 33
FL, 33FR, 33RL, 33RR and shock absorber 34FL, 34FR, 34RL, 34
RR, and receives air supply and discharge through suspension pressure control valves 31FL, 31FR, 31RL, and 31RR that control air supply and discharge to and from the gas springs based on control signals from the electronic control circuit 30, It is configured so that constant damping force etc. can be changed. The electronic control circuit 30 (top) is connected to an acceleration detection circuit 20 that calculates the acceleration of the vehicle as described later, and transmits and receives various control data related to the attitude control of the vehicle.Furthermore, this electronic control circuit 30C Each vehicle height sensor 10, 12, 14.1
The detected vehicle height signal is input from 6, and based on these vehicle height signals and the detected acceleration from the acceleration detection circuit 20, the estimated load movement during vehicle turning, acceleration/deceleration, etc. is performed. The target pressure of each air suspension is determined by calculating the air supply/exhaust control amount, etc., and a drive signal corresponding to the target pressure of each air suspension is sent to each suspension pressure control valve 31FL, 31FR, 31RL,
It is configured to output to 31RR. Low Attitude control executed by the electronic control circuit 30 (Top) This is performed by driving each suspension according to the target pressure of each air suspension, but since it is well known, the explanation will be omitted. Acceleration detection circuit 20 (Friend) Connects to each acceleration sensor and electronic control circuit 3o Inputs acceleration signals and control data, calculates acceleration in the lateral direction and longitudinal direction based on the input control data, etc. Acceleration in this acceleration detection circuit 20 Prior to explaining the signal flow of the calculation process, first, the acceleration detection signal of the acceleration sensor will be explained.
加速度センサ2,4の検出した横方向加速度検出信号N
V2,NV4、加速度センサ6,8の検出した前後方向
加速度検出信号Nx6,Nx8に1友 ロール角θR,
ピッチ角θPについての純粋な横方向もしくは前後方向
の加速度Ny(推定実横加速度),?IX(推定実前後
加速度)の余弦成分の他1:.ロール角θRについての
ロール角加速度δRもしくはピッチ角θPについてのピ
ッチ角加速度4Pに基づくロールモールント加速度成分
,ピッチモーメント加速度成分及び各傾斜加速度成分と
、ロール角θR,ピッチ角θPについての重力加速度G
の正弦成分とが含まれており、この間係は次式(1)〜
(4)で表される.
N y2 =Ry − COSθR+L2・4R+α・
θR+G−SINθR・・・(1)
N y4 =[y−COSθR+ L4・dR +a
・4R+G−SINθR・・・(2)
N x 6 =N X−COSθP +L6−JP+β
−9P+G−SINθP・・・(3)
N x 8 =Q x−COSθP +L8−iP十β
−9P+G−SINθP・・・(4)
しかし、車両揺動時のロール角θR,ピッチ角θP{上
通常、極小さな値であるので、その余弦値( COS
θR, COSθP)は1に近似でき、その正弦値(
SINθR, SINθP)はOに近似できるため、
上記式(1)〜(4)《上 次式(1A)〜(4A)に
書き改めることができる。Lateral acceleration detection signal N detected by acceleration sensors 2 and 4
V2, NV4, and the longitudinal acceleration detection signals Nx6 and Nx8 detected by the acceleration sensors 6 and 8 have a roll angle θR,
Pure lateral or longitudinal acceleration Ny (estimated actual lateral acceleration) with respect to pitch angle θP, ? In addition to the cosine component of IX (estimated actual longitudinal acceleration):. Roll angular acceleration component, pitch moment acceleration component, and each tilt acceleration component based on roll angular acceleration δR for roll angle θR or pitch angular acceleration 4P for pitch angle θP, and gravitational acceleration G for roll angle θR and pitch angle θP
, and the relationship between them is expressed by the following equation (1) ~
It is expressed as (4). N y2 = Ry − COSθR+L2・4R+α・
θR+G-SINθR...(1) N y4 = [y-COSθR+ L4・dR +a
・4R+G-SINθR...(2) N x 6 = N X-COSθP +L6-JP+β
-9P+G-SINθP...(3) N x 8 =Q x-COSθP +L8-iP+β
-9P+G-SINθP...(4) However, since the roll angle θR and pitch angle θP {upper when the vehicle is rocking are usually extremely small values, their cosine value (COS
θR, COSθP) can be approximated to 1, and its sine value (
SINθR, SINθP) can be approximated to O, so
The above formulas (1) to (4) can be rewritten as the following formulas (1A) to (4A).
N y2 =Qy+L2− 4R +a ・4R −
( I A)Ny4 =′FJy+L4− dR +a
・dR − (2A)N x6 =[x +L6・e
P十B ・4P − (3 A)N x8 =艮x+L
8・7P+β−9P...(4A)尚、上記式における
L2,L4+1 ローリング軸RCから各加速度セン
サ2,4までの距離である実際のロールアーム長、L6
,L8LL ピッチング軸PCから各加速度センサ6
,8までの距離である実際のビッチアーム長である。又
、角加速度に基づく傾斜加速度成分(α・δR,β・θ
P)1友 ひずみ型加速度センサが第3図中の符号2B
で示す揺動軸(本実施例ではローリング軸R C,ピッ
チング軸PC)を中心に揺動しつつ同図中符号2Aの方
向の加速度を検出する限 その加速度検出信号に必然的
に混入する固有の揺動加速度成分である。そして、上記
傾斜加速度成分の定数α,β(傾斜検出定数)(友
この加速度成分に対する検出信号の出力係数であり、同
一の加速度センサであればその設置場所によらず一定で
ある。又、定数α,β{表 試験により予め定められて
いる。N y2 =Qy+L2- 4R +a ・4R-
(I A) Ny4 ='FJy+L4- dR +a
・dR − (2A)N x6 = [x +L6・e
P10B ・4P - (3 A)N x8 = 艮x+L
8・7P+β-9P. .. .. (4A) In the above formula, L2, L4+1 is the actual roll arm length, which is the distance from the rolling axis RC to each acceleration sensor 2, 4, L6
,L8LL From the pitching axis PC to each acceleration sensor 6
, 8 is the actual bitch arm length. In addition, tilt acceleration components based on angular acceleration (α・δR, β・θ
P) 1 friend The strain type acceleration sensor is number 2B in Figure 3.
As long as the acceleration in the direction 2A in the figure is detected while rocking around the rocking axis (in this example, the rolling axis RC and the pitching axis PC), the characteristic inevitably mixed into the acceleration detection signal. is the swing acceleration component of Then, the constants α and β (tilt detection constants) of the above tilt acceleration component (friend
This is the output coefficient of the detection signal for this acceleration component, and is constant regardless of the installation location if the acceleration sensor is the same. In addition, the constants α and β {table are determined in advance by tests.
式(IA), (2A)からθRを、又 式(3A)
, (4A)からθPを各々消去して求めた推定実損
加速度Ny及び推定実前後加速度FJ x It,加速
度センサ4の検出した横方向加速度及び加速度センサ8
の検出した前後方向加速度と、その補正量とでまとめら
札 次式(5), (6)で表される.
・・− (5)
・・・ (6)
次1:.各加速度センサ及び電子制御回路30と接続さ
れた加速度検出回路20が、上記した推定実横加速度N
y及び推定実前後加速度R×を算出する際のシグナルフ
ローを第4図のブロック図に基づき説明する。θR from formula (IA), (2A), and formula (3A)
, estimated actual loss acceleration Ny and estimated actual longitudinal acceleration FJ x It obtained by eliminating θP from (4A), lateral acceleration detected by acceleration sensor 4, and acceleration sensor 8
The detected longitudinal acceleration and its correction amount are summarized by the following equations (5) and (6). ...- (5) ... (6) Next 1:. The acceleration detection circuit 20 connected to each acceleration sensor and the electronic control circuit 30 detects the estimated actual lateral acceleration N as described above.
The signal flow when calculating y and the estimated actual longitudinal acceleration Rx will be explained based on the block diagram of FIG. 4.
同図に示すよう1二 加速度検出回路201瓢 ディス
クリートに構成された種々の演算器22,23,24.
25等を備えており、各車高センサ10.12, 1
4.16からの左右フロント車高HFL, HFR及
び左右リア車高H RL, H RRを加重平均する
ことにより電子制御回路30が算出した制御データであ
る実車高値R×を入力する.演算器22及び241友
入力した実車高値i1xと既述した標準アーム長とから
、各加速度センサ2, 4, 6. 8の現時点
でのロールアーム長L2,L4、及びビッチアーム長L
6,L8を、次式(7)〜(10)に示す演算式により
算出し、出力する。As shown in the figure, 12 acceleration detection circuits 201 and various discrete computing units 22, 23, 24.
Equipped with 25 etc., each vehicle height sensor 10, 12, 1
Input the actual vehicle height value Rx, which is the control data calculated by the electronic control circuit 30 by weighted averaging the left and right front vehicle heights HFL, HFR and the left and right rear vehicle heights HRL, HRR from 4.16. Arithmetic unit 22 and 241 friend
Based on the input actual vehicle height value i1x and the standard arm length mentioned above, each acceleration sensor 2, 4, 6. Current roll arm lengths L2, L4, and bitch arm length L of 8.
6, L8 are calculated using the following equations (7) to (10) and output.
L2 =l”lx+112 +++ (
7)L4 =llx+(!4 −−−
(8)L6=l”lx+96 ・・・ (9
)し8”Rx+Q8 ・・・ (10)つまり、
車高に応じてロールアーム長及びビツチアーム長を補正
する.
演算器23.25m 入力したロールアーム長,ピッ
チアーム長と傾斜検出定数α又はβとから、横方向加速
度検出誤差相殺係数KR, 前後方向加速度検出誤差
相殺係数KPを、次式(11). (12)に示す演
算式により算出し、出力する.一方、既述した式(1A
)〜(4A)で表される加速度センサ2,4の横方向加
速度検出信号Ny2とNV4との差分である横方向加速
度検出差(NV4 −NV2 )、及び加速度センサ6
.8の検出した前後方向加速度検出信号Nx6とNx8
との差分である前後方向加速度検出差(Nx8 −Nx
6)が、各々求められる.
そして、この横方向加速度検出差(Ny4 −Ny2)
に演算器23で求めた横方向加速度検出誤差相殺係数K
Rを乗算して、既述した式(5)における右辺第2項の
補正量が求められる。L2 = l”lx+112 +++ (
7) L4 =llx+(!4 ---
(8) L6=l"lx+96... (9
) 8”Rx+Q8... (10) In other words,
Correct the roll arm length and bitch arm length according to the vehicle height. Calculator 23.25m From the input roll arm length, pitch arm length, and inclination detection constant α or β, calculate the lateral acceleration detection error cancellation coefficient KR and the longitudinal acceleration detection error cancellation coefficient KP using the following formula (11). Calculate using the formula shown in (12) and output. On the other hand, the formula (1A
) to (4A), which is the difference between the lateral acceleration detection signals Ny2 and NV4 of the acceleration sensors 2 and 4 (NV4 - NV2), and the acceleration sensor 6
.. 8 detected longitudinal acceleration detection signals Nx6 and Nx8
The longitudinal acceleration detection difference (Nx8 - Nx
6) can be obtained for each. Then, this lateral acceleration detection difference (Ny4 −Ny2)
The lateral acceleration detection error cancellation coefficient K obtained by the calculator 23 in
By multiplying by R, the correction amount of the second term on the right side in the above-mentioned equation (5) is obtained.
(Ny4−Ny2)KR
同様にして前後方向加速度検出差(Nx8−Nx6)と
前後方向加速度検出誤差相殺係数KPとから、式(6)
における補正量が求められる.(Nx8−Nx6 )K
P
次1:,加速度センサ4の横方向加速度検出信号NV4
から、上記式(13)に表した補正量を減算して、既述
した式(5)で表した推定実損加速度Ryを求め、加速
度検出回路20から電子制御回路30に出力する.同様
にして、加速度検出センサ8の前後方向加速度検出信号
Nx8と上記式(14)の補正量とから、式(6)で表
した推定実前後加速度R×を算出し、電子制御回路30
1;出力する.
そして、推定実横加速度?1y及び推定実前後加速度R
.を入力した電子制御回路301友 ロールダイブ及び
ピッチダイブ回避のための空気給排制御量等を算出して
各エアサスペンションの目標圧を求め、この各エアサス
ペンションの目標圧に応じた駆動信号を、各サスペンシ
ョン圧制御バルブ31FL,31FR,31RL,31
RRに出力する.
以上説明したように本実施例によれ(凰 車両がローリ
ングする際のロール角加速度4Hに基づき発生する加速
度誤差成分、即ち,ロールモーメント加速度成分(L2
−9R). (L4−9R)や傾斜加速度成分(α・
JR)等を、横方向加速度センサ2.4の検出した横方
向加速度検出信号Ny2,Ny4から除去しているので
,これら加速度検出信号における加速度誤差成分の影響
を遮断できる.又 車両がピッチングする際のピッチ角
加速度4Pl二基づくピッチモーメント加速度成分(L
6−9P). (Le−9p)、傾斜加速度成分(β
・49P)の影響も,併せて遮断している.このため、
加速度の一つの被測定方向に対して、各々2個の加速度
センサを用いるだけで、車両の正確な横方向又は前後方
向加速度’Ry.Wxを検出できる.
このように正確に検出した横方向および前後方向加速度
’FJy.’FJxを、電子制御回路30による車両姿
勢制御用の各種制御量算出に用いることができるので、
走行状態により適合した姿勢制御が可能となり、その制
御精度が向上する.例え(f, 第5図(A)に示す
よう1:,操舵角が急激に増加してからOになった場合
、車両重心近傍に一つの加速度センサを設置して横方向
加速度を検出する従来の加速度検出装置で1表 第5図
(B), (C)に破線で示すよう1:,ロール角加
速度5Rに基づく誤差成分が、検出加速度に絶えず重畳
しているため、この検出加速度を用いて姿勢制御を実施
しても、ローリングの早期抑制やゆり返しの回避等を十
分図ることができない。これに対して、本実施例によれ
l@ ’第5図( B ) . ( C)に示すよう
1:,ロール角加速度δRに起因する誤差成分を除去し
た正確な横方向加速度’Ryを検出し、この検出加速度
に基づくより適切な姿勢制御が絶えずなされているので
、操舵角が増加前の値に復帰−した直後に1友 ローリ
ングが解消し,ゆり返しが起きなLX.又 ロール角θ
の上昇も抑制できる.
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこう
した実施例に何等限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得るこ
とは勿論である.例え1′L横方向加速度検出用の各加
速度センサ2,4と、前後方向加速度検出用の各加速度
センサ6,8とを、車両重心をとおる同一の鉛直線上に
配置したが、各々揺動軸の上゛方で、かつ揺動軸からの
距離が異なる位置にあれE どのような配置であって
も差し支えない.見 本実施例で1友 横方向加速度及
び前後方向加速度を同時に検出するよう構成したが、ど
ちらか一方の加速度を検出するにしても良いことは勿論
である.
1五立素1
以上実施例を含めて詳述したよう1:.本発明の車両用
加速度検出装置によれIL 検出しようとする加速度
の方向について、加速度センサを2個用いるだけで、車
両の揺動に基づく加速度の誤差成分を除去した正確な加
速度を算出することができる.つまり、加速度の検出精
度を高精度に維持したまま、その構成を単純化すること
が可能となる.このため、保守・点検作業等が容易にな
るばかりでなく、検出した加速度を用いて車両の姿勢制
御等を実施する際の制御精度も向上させることができる
.(Ny4-Ny2)KR Similarly, from the longitudinal acceleration detection difference (Nx8-Nx6) and the longitudinal acceleration detection error cancellation coefficient KP, formula (6) is obtained.
The amount of correction is found. (Nx8-Nx6)K
P Next 1:, Lateral acceleration detection signal NV4 of acceleration sensor 4
The estimated actual loss acceleration Ry expressed by the above-mentioned equation (5) is obtained by subtracting the correction amount expressed by the above equation (13) from the equation (13), and outputted from the acceleration detection circuit 20 to the electronic control circuit 30. Similarly, the estimated actual longitudinal acceleration Rx expressed by equation (6) is calculated from the longitudinal acceleration detection signal Nx8 of the acceleration detection sensor 8 and the correction amount of equation (14) above, and the electronic control circuit 3
1; Output. And the estimated actual lateral acceleration? 1y and estimated actual longitudinal acceleration R
.. The electronic control circuit 301 that inputs the following calculates the air supply/exhaust control amount to avoid roll dive and pitch dive, determines the target pressure of each air suspension, and outputs a drive signal according to the target pressure of each air suspension. Each suspension pressure control valve 31FL, 31FR, 31RL, 31
Output to RR. As explained above, according to this embodiment, the acceleration error component generated based on the roll angular acceleration 4H when the vehicle rolls, that is, the roll moment acceleration component (L2
-9R). (L4-9R) and tilt acceleration component (α・
JR) etc. are removed from the lateral acceleration detection signals Ny2 and Ny4 detected by the lateral acceleration sensor 2.4, so the influence of acceleration error components on these acceleration detection signals can be blocked. In addition, the pitch moment acceleration component (L
6-9P). (Le-9p), tilt acceleration component (β
・The influence of 49P) is also blocked. For this reason,
Accurate lateral or longitudinal acceleration 'Ry. Wx can be detected. The accurately detected lateral and longitudinal acceleration 'FJy. 'FJx can be used to calculate various control amounts for vehicle attitude control by the electronic control circuit 30.
It becomes possible to perform attitude control that is more suited to the driving conditions, improving control accuracy. For example (f), as shown in Figure 5 (A), if the steering angle suddenly increases and then becomes O, the conventional method is to install one acceleration sensor near the center of gravity of the vehicle to detect the lateral acceleration. As shown by the broken lines in Table 5 (B) and (C), an error component based on the roll angular acceleration 5R is constantly superimposed on the detected acceleration, so this detected acceleration is used. Even if posture control is carried out, it is not possible to sufficiently suppress rolling or avoid overturning.On the other hand, according to this embodiment, l@' Figure 5 (B). As shown in 1:, accurate lateral acceleration 'Ry is detected after removing the error component caused by roll angular acceleration δR, and more appropriate attitude control is constantly performed based on this detected acceleration, so that the steering angle does not increase before the steering angle increases. Immediately after returning to the value of LX, the rolling is resolved and roll angle θ occurs.
It is also possible to suppress the increase in Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments in any way, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit thereof. For example, the acceleration sensors 2 and 4 for detecting 1'L lateral acceleration and the acceleration sensors 6 and 8 for detecting longitudinal acceleration are arranged on the same vertical line passing through the center of gravity of the vehicle. Any arrangement is acceptable, even if it is above the oscillation axis and at a different distance from the swing axis. Although the sample embodiment is configured to simultaneously detect lateral acceleration and longitudinal acceleration, it is of course possible to detect either one of the accelerations. 1 five elements 1 As detailed above including the examples 1:. IL According to the vehicle acceleration detection device of the present invention, it is possible to calculate accurate acceleration in the direction of the acceleration to be detected by removing error components of acceleration due to vehicle rocking just by using two acceleration sensors. can. In other words, it is possible to simplify the configuration while maintaining high acceleration detection accuracy. This not only simplifies maintenance and inspection work, but also improves control accuracy when controlling the vehicle's attitude using the detected acceleration.
第1図は本発明の基本的な構成を例示する概略構成は
第2図は実施例の車両用加速度検出装置を搭載した車両
の概略構成医 第3図は使用する加速度センサの概略構
成は 第4図はこの車両用加速度検出装置において加速
度を検出する際のシグナルフローを示すブロック線は
第5図は実施例の効果を説明するための説明図である.
1・・・車両用加速度検出装置
RC・・・ローリング軸 RP,PP・・・鉛直面P
C・・・ピッチング軸
2, 4, 6. 8・・・加速度センサ10,
12, 14. 16・・・車高センサ20・・・
加速度検出回路 30・・・電子制御回路代理人 弁
理士 足立 勉(他2名)第1図
第5図FIG. 1 shows a schematic configuration illustrating the basic configuration of the present invention.
Figure 2 shows the general configuration of a vehicle equipped with the vehicle acceleration detection device of the embodiment. Figure 3 shows the schematic configuration of the acceleration sensor used. Figure 4 shows the signals used when detecting acceleration in this vehicle acceleration detection device. The block line showing the flow is
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the effects of the embodiment.
1... Vehicle acceleration detection device RC... Rolling axis RP, PP... Vertical plane P
C... Pitching axis 2, 4, 6. 8... acceleration sensor 10,
12, 14. 16...Vehicle height sensor 20...
Acceleration detection circuit 30...Electronic control circuit agent Patent attorney Tsutomu Adachi (and 2 others) Figure 1 Figure 5
Claims (1)
る車両の加速度を検出する車両用加速度検出装置であっ
て、 前記揺動軸の上方にあたる第1の加速度検出地点にお
いて、前記揺動軸を含む鉛直面と交差する方向の加速度
を検出する第1の加速度検出手段と、 前記揺動軸の上方で、かつ前記揺動軸からの距離が前
記第1の加速度検出地点と異なる第2の加速度検出地点
において、前記鉛直面と交差する方向の加速度を検出す
る第2の加速度検出手段と、 前記揺動軸から前記第1及び第2の加速度検出地点ま
での各々の距離と、前記第1及び第2の加速度検出手段
の検出結果とに基づいて、前記第1又は第2の加速度検
出手段の検出加速度から前記揺動軸を中心とした回転加
速度成分を除去し、前記検出加速度を補正する加速度補
正手段と を備えることを特徴とする車両用加速度検出装置。1. A vehicle acceleration detection device that detects the acceleration of a vehicle rocking about a rocking axis that is substantially parallel to a road surface, wherein the rocking axis is detected at a first acceleration detection point above the rocking axis. a first acceleration detection means for detecting acceleration in a direction intersecting a vertical plane including a second acceleration detection point, which is above the swing axis and whose distance from the swing axis is different from the first acceleration detection point a second acceleration detection means for detecting acceleration in a direction intersecting the vertical plane at an acceleration detection point; respective distances from the swing axis to the first and second acceleration detection points; and the detection result of the second acceleration detection means, remove a rotational acceleration component about the swing axis from the acceleration detected by the first or second acceleration detection means, and correct the detected acceleration. 1. An acceleration detection device for a vehicle, comprising: acceleration correction means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057332A JPH02236172A (en) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | Acceleration detector for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057332A JPH02236172A (en) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | Acceleration detector for vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236172A true JPH02236172A (en) | 1990-09-19 |
Family
ID=13052616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1057332A Pending JPH02236172A (en) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | Acceleration detector for vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02236172A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0560785A (en) * | 1991-09-02 | 1993-03-12 | Natl Aerospace Lab | Gravity-inclination measuring apparatus using uniaxial accelerometer |
| JP2013173405A (en) * | 2012-02-23 | 2013-09-05 | Toyota Motor Corp | Pitch behavior obtaining device and pitch behavior absorbing device |
| US20240335758A1 (en) * | 2023-04-10 | 2024-10-10 | Horizon Hobby, LLC | Systems and methods for controlling a radio-controlled two-wheeled vehicle |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP1057332A patent/JPH02236172A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0560785A (en) * | 1991-09-02 | 1993-03-12 | Natl Aerospace Lab | Gravity-inclination measuring apparatus using uniaxial accelerometer |
| JP2013173405A (en) * | 2012-02-23 | 2013-09-05 | Toyota Motor Corp | Pitch behavior obtaining device and pitch behavior absorbing device |
| US20240335758A1 (en) * | 2023-04-10 | 2024-10-10 | Horizon Hobby, LLC | Systems and methods for controlling a radio-controlled two-wheeled vehicle |
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