JPH065178B2 - 車両の重量を求める装置 - Google Patents

車両の重量を求める装置

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JPH065178B2
JPH065178B2 JP58233777A JP23377783A JPH065178B2 JP H065178 B2 JPH065178 B2 JP H065178B2 JP 58233777 A JP58233777 A JP 58233777A JP 23377783 A JP23377783 A JP 23377783A JP H065178 B2 JPH065178 B2 JP H065178B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両の重量を求める装置に関する。
〔従来の技術〕
駆動原動機により駆動される車両において、例えば車両
が内燃機関により駆動され、かつ段階づけられた速段を
もつ変速機を備え、この変速機のため所定の選択基準に
従って切換え信号を発生するとき、重量を求めることが
重要である。
段階づけられた変速機の切換え信号を求めるこのような
装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第3101056号明
細書により公知である。この公知の装置では、駆動原動
機の駆動トルクに対応する駆動量と、車両の加速度に対
応する加速度量と、車両の運転状態についての別の特性
量とが、切換え信号を求めるため計算回路で処理され
る。さらに計算回路には、３つの段階で設定可能な開閉
器を介して、運転者により評価される車両の荷重状態が
通報される。
駆動原動機により駆動される車両の重量を求めること
は、例えば自動的に荷重に関係する制動装置において制
動すべき車両の重量を考慮せねばならない場合にも必要
である。車両重量を精確に求めるために、例えば車両を
計量器上で計量し、こうして求められた重量を制動装置
の設定部材へ伝達することが考えられる。自動的に荷重
に関係する制動力調整器は、一般に車両の車体と車軸と
の間に設けられているレバー機構により動作し、車両の
荷重に関係してこのレバー機構が操作される。
しかし車両の重量を求める前述の手段は複雑で比較的費
用を要し、不精確でもある。
〔発明が解決しようとする課題〕
したがって本発明の基礎になっている課題は、比較的簡
単で安価な手段により車両の重量を精確に求めるのを可
能にする装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
この課題を解決するため本発明によれば、車両の駆動原
動機の駆動トルクに対応する駆動量を求める第１の測定
装置が設けられ、この第１の測定装置が、駆動原動機の
回転数を検出する回転数発信器と、駆動原動機を制御す
る制御部材の位置に対応する駆動原動機制御量を検出す
る別の発信器と、駆動電動機の回転数、駆動原動機の制
御量および駆動量の相互関係を再現する特性曲線群を記
憶する特性曲線領域記憶装置とを含み、車両の加速度に
対応する加速度量を求める第２の測定装置が設けられ、
異なる時点に求められる２つの加速度量と異なる時点に
求められる２つの駆動量とを使用して車両の重量を求め
る計算装置が設けられ、特性曲線領域記憶装置の信号出
力端が、計算装置の駆動量信号入力端に接続され、計算
装置により使用される駆動量が、計算装置により使用さ
れる加速度量と同じ時点に検出されるように、両方の測
定装置用の制御装置が構成されている。
〔発明の効果〕
本発明によれば、車両の走行中に車両重量を求めるため
に、直接に測定可能な車両パラメータ用の普通の検出
器、すなわち駆動原動機の回転数を検出する回転数発信
器、駆動原動機を制御する制御部材例えば加速ペダルの
位置を検出する発信器、および加速度を求めるための車
輪回転数発信器と、計算装置および制御装置としてのマ
イクロコンピュータしか必要とせず、したがって比較的
簡単で安価な手段により車両の重量を精確に求めること
ができる。
〔重量の算出〕 任意の時点ｔxに駆動原動機により発生される駆動トル
クが次のように表わされることの認識が、本発明の基礎
となっている。
MAx＝Ｇｆ（ｘ）＋WRx＋WStx＋WLx （１） ここでMAxは駆動トルク、Ｇは車両の重量、xは車両の
加速度、ＷRxはころがり摩擦の抵抗トルク、WStxは道路
勾配の抵抗トルク、WLxは空気抵抗の抵抗トルクであ
る。
式（１）において、簡単化のため車両の回転質量（例え
ば変速機、原動機、ばね）の影響は無視されている。
特定の時点tx1において、駆動原動機により発生される
駆動トルクに対して次式が成立する。
MAx1＝Ｇ・ｆ（ｘ１）＋WRx1＋WStx1＋WLx1 （２） 抵抗モーメントの和が時点txおよびtx1において等しい
かほぼ等しいものとすれば、式（１）から式（２）を差
引き、こうして得られる新しい式を重量Ｇについて解く
と、次の結果が得られる。
実際の計算に対し式（３）は、車両の重量についての利
用可能な値を計算するために、駆動トルクまたは加速度
量の充分な差が測定されねばならないことを意味する。
換言すれば、測定は適当な時間間隔をもつ２つの異なる
時点で行なうことが必要である。そうしないと上式が不
定（分子も分母も零）または無限大（分母のみ零）とな
って、重量の計算が不可能になる。両方の時点における
駆動トルクおよび加速度量の値が相違しているほど、重
量は精確に求められる。
車両が時点ｔx1に駆動されない状態、すなわち駆動原動
機の駆動トルクＭAx1が零の状態にあるように考慮する
と、車両の重量を検出するのに駆動トルクの１つの値を
考慮しさえすればよい。
このような車両の駆動されない状態は、車両の駆動系統
にあるクラッチを切離すことによって生ずる。さらに駆
動のない状態を得るために、実際上減速および加速のな
い走行が生ずるように、車両を駆動することも可能であ
る。
〔実施例〕
図面は駆動原動機により駆動される車両の主要な要素を
概略的に示している。駆動原動機として内燃機関６が用
いられ、その燃料供給は発信器１により制御可能であ
る。軸８を介して機関６はクラッチ９に結合され、一方
このクラッチ９は軸11を介して変速機12に結合されてい
る。変速機12は車軸14を駆動し、一方この車軸14は車両
の車輪を駆動する。車両の駆動される車輪のうち、簡単
にするため車輪15のみが示されている。
機関６の燃料供給を制御する発信器１は信号出力端３を
もち、この信号出力端３が信号導線４を経て機関６の信
号入力端５に接続されている。発信器１はさらにこの発
信器１の位置を信号量Ｙとして示す装置を備えている。
この信号量Ｙは発信器１の信号出力端２で取出し可能で
ある。最も簡単な場合発信器１は、機関６の燃料供給制
御部材として、機械的に動作する普通の加速ペダルを含
んでいる。しかし発信器１は機関６が制御信号により制
御可能な場合図示した実施例におけるように電気または
電子信号発生器として構成することもできる。最後に発
信器１は燃料供給を直接制御するディーゼル機関の調整
棒として構成することもできる。
入力側軸８と出力側軸11との間に設けられるクラッチ９
は、信号導線23を介してクラッチ９の信号入力端10へ供
給可能な制御信号により操作可能である。
変速機12も同様に電気的に制御可能で、変速機12の信号
入力端13はそのつど所望または必要な速段を入れるため
適当な制御信号を受けるのに用いられる。最も簡単な場
合クラッチ９も変速機12も純機械的に操作できる。この
場合信号入力端10および13は、クラッチ９と対応する操
作機構との接続および変速機12と対応する操作機構との
接続を記号的に示している。
変速機12を制御するために、変速機制御装置18が設けら
れている。最も簡単な場合この変速機制御装置18は、変
速機12を車両の速度したがって駆動される車輪の回転数
ｎRに関係して自動的に切換えるように構成されてい
る。さらに変速機制御装置18において、車両の重量Ｇと
機関６のそのつどの駆動トルクＭAが考慮される。駆動
される車輪15の回転数ｎRを検出するために回転数発信
器16が用いられ、その回転数信号は信号導線17を経て変
速機制御装置18の信号入力端19へ供給される。前述した
重量Ｇは信号導線25を経て変速機制御装置18へ供給さ
れ、一方そのつどの駆動トルクＭAに対応する駆動量
は、信号導線30を経て変速機制御装置18へ供給される。
信号出力端22と対応する信号導線23とを介して、変速機
制御装置18は変速機12の信号入力端13とクラッチ９の信
号入力端10とに接続されている。
変速機制御装置18において、車両の速度したがって車輪
１５の回転数に関係して、また所定の選択基準（車両の
重量および駆動トルク）を考慮して、新しい速段が定め
られると、クラッチ９がその信号入力端10を介して操作
され、続いてクラッチが切離されると変速機12がその制
御入力端13を介して変速機制御装置18により切換えられ
る。それからクラッチ９が再び接続される。クラッチ９
および変速機12の制御または操作は、上述したように変
速機制御装置18のサーボモータを介して純機械的に行な
うことができる。
変速機制御装置18の信号入力端20は信号導線25を介し
て、車両の重量を検出するため制御も行なう計算装置と
して構成された制御機構29の信号出力端24に接続されて
いる。
変速機制御装置18の信号入力端21は、導線30を介して機
関特性曲線領域記憶装置32の信号出力端31に接続され、
この記憶装置32は機関６の瞬時駆動トルクに対応する信
号を信号出力端31に生ずる。機関６のそのつどの瞬時駆
動トルクMAは記憶装置32において決定され、そのためこ
の記憶装置32は、特性曲線領域に次の量、すなわち機関
６の駆動トルクMA、機関６の回転数nAおよび発信器（加
速ペダル１）の位置Ｙの相互関係を含んでいる。図示し
た実施例では、記憶装置32は発信器１の位置Ｙの種々の
値（y1,y2,y3）に対してそれぞれ瞬時駆動トルクMAと回
転数nAとの関係を示す特性曲線を含んでいる。
発振器１の位置Ｙは、発信器１の信号入力端２に接続さ
れている信号導線35を介して記憶装置32の信号入力端34
へ供給される。機関の回転数nAは軸８用の検出器７によ
り検出され、信号導線36を介して記憶装置32の信号入力
端33へ供給される。記憶装置32は各値対y,nAに対して瞬
時駆動トルクMAをその信号出力端31に発生する。変速機
12のそのつどの変速比を考慮する場合、機関６の回転数
nAも車輪15の車輪回転数nRから計算することができる。
車両の重量を決定する制御機構29において、機関６の瞬
時駆動トルクMAと２つの計算量の差との比が形成され
る。ここで計算量は、車両の加速度に対応する加速度量
をそれぞれ含んでいる。これら２つの加速度量x2およ
びx1は異なる時点に検出され、例えば一方の加速度量
は車両が機関６により駆動されている時点に検出され、
他方の加速度量は車両が駆動されない状態にある時点に
検出される。この駆動されない状態では、車両はあまり
加速または減速されない。
前述した演算を行なうことができるようにするため、制
御機構29には信号導線30および信号入力端28を介して機
関６の瞬時駆動トルクＭAが供給される。加速度量x2
およびx1の形成に必要な車輪15の回転数ｎRの時間的
経過は、制御機構29の信号入力端27へ供給される。最後
に信号導線23を介して制御機構29の制御入力端26へ、変
速機制御装置18の制御信号によりクラッチ９を切離す時
点が通報される。こうして制御機構29において、車両が
機関６により駆動されるような時点と車両が機関６の駆
動を受けないような時点とを区別することができる。こ
れらの異なる時点に加速度量x2およびx1も測定され
るかまたは決定される。このため例えば車輪回転数を１
回または２回微分する微分装置が用いられる。
図示した実施例ではクラッチ９の切離しにより生ずる車
両の駆動なし状態は、例えばクラッチ９を接続した状態
で車両が加速も減速も受けないように機関６を制御する
ことによって模擬することもできる。したがって車両の
減速なし走行または加速なし走行のこのような状態を検
出して、ちょうどこの時点に駆動なし状態に対応する特
性量の適当な測定または計算を行なうことのできる装置
を設けることも可能である。
検出された種々の重量Ｇを重量の平均値の形成に使用
し、こうして得られた重量の平均値を車両の重量の表示
または決定に利用するように、制御機構29を構成するこ
ともできる。したがってこの場合変速機制御装置18へ重
量平均値が供給される。
重量の所定値または以前に求められた重量の値からの所
定の偏差を超過しないような重量または重量平均値のみ
を計算させる手段を設けることもできる。
例えば短い走行時間のため制御機構29には重量Ｇの充分
精確な値がまだ存在しない場合にも、変速機制御装置18
において重量のために使用可能な値を考慮できるように
するため、制御機構29により検出される重量Ｇの代り
に、例えば半分の荷重の車両に対応する平均重量Ｇ0を
使用するのが有利である。
重量Ｇの確実な検出および計算のために、制御機構29に
設けられたマイクロコンピュータが適しており、このマ
イクロコンピュータにより加速度量について時間に関係
した計算過程を簡単に実現することもできる。
制御機構29における重量Ｇの前述した検出を変更して、
車両の駆動なしの状態における駆動トルクＭAおよび加
速度量のために一方の測定時点を選択する代りに、こ
の測定時点を、普通の駆動される状態における前記の量
の第２の測定時点のように選択することもできる。この
場合制御機構29において駆動トルクの値の代りに、２つ
の異なる駆動トルクの差を処理せねばならない。
前述したすべての場合についていえることは、加速度量
の検出は加速度の正の値も負の値も生ずるのが可能なこ
とである。
車両の重量の検出のために、異なる時点に検出される２
つの駆動トルクの値を計算する場合、付加的な装置を設
けて、比較的短い時間間隔で連続的または周期的に駆動
トルクの値を検出するのが有利である。そのとき連続し
て測定される２つの駆動トルクの値の間に充分大きい差
があると、重量を検出することができる。駆動トルクの
このような充分異なる値は、例えば車両の運転車が加速
ペダルの位置の大きい変化を行なうときに生ずる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明による装置の構成図である。 １…発信器、６…駆動原動機、７…回転数発信器（検出
器）、28…駆動量信号入力端、29…計算装置、32…特性
曲線領域記憶装置

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】a)車両の駆動原動機（６）の駆動トルクに
    対応する駆動量を求める第１の測定装置が設けられ、こ
    の第１の測定装置が、駆動原動機（６）の回転数を検出
    する回転数発信器（７）と、駆動原動機（６）を制御す
    る制御部材の位置に対応する駆動原動機制御量を検出す
    る別の発信器（１）と、駆動原動機の回転数、駆動原動
    機の制御量および駆動量の相互関係を再現する特性曲線
    群を記憶する特性曲線領域記憶装置（32）とを含み、 b)車両の加速度に対応する加速度量を求める第２の測定
    装置が設けられ、 c)異なる時点に求められる２つの加速度量と異なる時点
    に求められる２つの駆動量とを使用して車両の重量を求
    める計算装置（29）が設けられ、 d)特性曲線領域記憶装置（32）の信号出力端が、計算装
    置（29）の駆動量信号入力端（28）に接続され、 e)計算装置（29）により使用される駆動量が、計算装置
    （29）により使用される加速度量と同じ時点に検出され
    るように、両方の測定装置用の制御装置が構成されてい
    る ことを特徴とする、駆動原動機により駆動される車両の
    重量を求める装置。
  2. 【請求項２】駆動原動機が内燃機関として構成され、加
    速ペダルを介して制御され、制御部材が加速ペダルとし
    て構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    １項に記載の装置。
  3. 【請求項３】車両の加速度に対応する加速度量を検出す
    るために設けられた測定装置が、少なくとも１つの車輪
    （15）の回転数を検出する回転数発信器（16）を含み、
    この回転数発信器の出力信号が、車輪（15）の回転数か
    ら誘導される加速度量を求める微分装置へ供給可能であ
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装
    置。
  4. 【請求項４】計算装置（29）が、異なる時点に求められ
    る２つの駆動量を含む２つの計算量の差と、前記の異な
    る時点に求められる加速度量を含む２つの別な計算量の
    差との比を形成する計算回路を含んでいることを特徴と
    する、特許請求の範囲第１項に記載の装置。
  5. 【請求項５】重量が繰返して求めるように計算装置（2
    9）が構成されていることを特徴とする、特許請求の範
    囲第１項に記載の装置。
  6. 【請求項６】求められた複数の重量が重量平均値を形成
    するために使用され、こうして求められた重量平均値が
    車両の重量を表示または決定するのに利用されるよう
    に、計算装置（29）が構成されていることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第５項に記載の装置。
  7. 【請求項７】重量の所定値または以前に求められた重量
    の値からの所定の偏差を超過しないような重量または重
    量平均値のみを計算させる手段が設けられていることを
    特徴とする、特許請求の範囲第５項または第６項に記載
    の装置。
  8. 【請求項８】計算装置またはその一部および制御装置ま
    たはその一部がマイクロコンピュータにより形成されて
    いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の
    装置。
  9. 【請求項９】a)計算装置（29）において重量を求めるた
    め駆動量の１つだけが使用され、 b)計算装置（29）において使用されるこの駆動量および
    計算装置（29）において使用される加速度量の１つが、
    駆動原動機（６）により車両を駆動する時点に求めら
    れ、計算装置（29）において使用される他の加速度量
    が、車両を駆動しない状態に車両がある時点に求められ
    るように、制御装置が構成されている ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装
    置。
  10. 【請求項１０】a)駆動される車輪を車両の駆動系統から
    切離すクラッチ（９）が、クラッチ操作装置を制御する
    制御入力端（10）をもち、 b)クラッチ（９）の制御入力端（10）が制御装置（18）
    の制御出力端（22）に接続され、 c)車両の駆動されない状態に対応する加速度量が求めら
    れるとき、クラッチ（９）を切離す制御信号を発生する
    ように、制御装置（18）が構成されている ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装
    置。
  11. 【請求項１１】駆動しない状態で駆動原動機（６）が実
    際上加速力または減速力を車両に及ぼさないことによっ
    て、車両の駆動されない状態が、車両を引続き駆動する
    駆動原動機（６）の駆動動力の制御により模擬可能であ
    るように、制御装置（18）および駆動原動機（６）が構
    成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
    に記載の装置。
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