JPH0663766B2 - Road gradient detector - Google Patents
Road gradient detectorInfo
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- JPH0663766B2 JPH0663766B2 JP1228827A JP22882789A JPH0663766B2 JP H0663766 B2 JPH0663766 B2 JP H0663766B2 JP 1228827 A JP1228827 A JP 1228827A JP 22882789 A JP22882789 A JP 22882789A JP H0663766 B2 JPH0663766 B2 JP H0663766B2
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- acceleration
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- automobile
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- vehicle
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は自動車が走行する路面の勾配を検出するため
の路面勾配検出装置に関する。Description: [Object of the Invention] (Industrial field of application) The present invention relates to a road surface gradient detecting device for detecting a road surface gradient on which an automobile runs.
（従来の技術） 近時、自動車の走行状態を総合的に制御するトラクショ
ン・コントロール・システム（以下TCSと略す）が開発
され、実用化されている。このTCSによる制御形態はエ
ンジン制御、駆動伝達系制御、ブレーキ制御に大別する
ことができる。そして、各部の制御にあたっては自動車
の走行時における状態が種々のセンサによって検出さ
れ、この検出信号がエレクトロニックコントロール・ユ
ニット（以下ECUと略す）によって演算処理されること
で、その処理データにもとづいて各部が制御されるよう
になっている。(Prior Art) Recently, a traction control system (hereinafter abbreviated as TCS) that comprehensively controls the running state of a vehicle has been developed and put into practical use. The control mode by TCS can be roughly classified into engine control, drive transmission system control, and brake control. In controlling each part, the state of the automobile when it is running is detected by various sensors, and this detection signal is processed by an electronic control unit (hereinafter abbreviated as ECU) to calculate each part based on the processing data. Are controlled.
ところで、このようなTCSにおいて、従来は自動車が平
坦な路面を走行しているのか傾斜した路面を走行してい
るのかを検出し、その検出信号をTCSの制御データとし
て用いるということが行われていなかった。そのため、
走行路面の勾配に応じてたとえば駆動伝達系の制御など
の各種運動性能の制御をきめ細かく行うことができない
ということがあった。By the way, in such TCS, conventionally, it is performed to detect whether the vehicle is traveling on a flat road surface or an inclined road surface, and use the detection signal as control data of the TCS. There wasn't. for that reason,
There have been cases where it is not possible to perform detailed control of various motion performances such as control of the drive transmission system in accordance with the gradient of the traveling road surface.
（発明が解決しようとする課題） このように、従来は自動車が走行している路面の勾配を
検出するということが行われていなかったので、路面勾
配を加味したきめ細かな各種運動性能の制御ができない
ということがあった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, conventionally, it has not been performed to detect the gradient of a road surface on which an automobile is running, and therefore, it is possible to perform detailed control of various motion performances in consideration of the road surface gradient. There was something I couldn't do.
この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その目
的とするところは、自動車が走行する路面の勾配を確実
に検出することができるようにした路面勾配検出装置を
提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a road surface gradient detecting device capable of surely detecting a road surface gradient on which an automobile travels. .
［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用） 上記課題を解決するためにこの発明は、自動車の駆動力
を検出する第１の検出手段と、自動車の車輪の回転速度
を検出する第２の検出手段と、上記第１の検出手段と上
記第２の検出手段とによって検出された検出信号から自
動車が平坦路で発生すべき加速度を求めるとともに、上
記第２の検出手段が検出する車輪の回転速度の変化から
自動車に実際に発生している加速度を求め、これら加速
度の差から路面の勾配を算出する演算処理手段とを具備
する。[Structure of the Invention] (Means and Actions for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention detects first driving means for detecting a driving force of an automobile and rotation speeds of wheels of the automobile. From the detection signals detected by the second detection means, the first detection means and the second detection means, the acceleration that the automobile should generate on a flat road is obtained, and the acceleration is detected by the second detection means. And an arithmetic processing unit for calculating an acceleration actually generated in the automobile from a change in the rotational speed of the wheels and calculating a road gradient from the difference between the accelerations.
このような構成とすることで、自動車に発生すべき加速
度と実際に発生している加速度との差を求めることがで
きるから、これら加速度の差から路面の勾配を求めるこ
とができる。With such a configuration, the difference between the acceleration that should be generated in the automobile and the acceleration that is actually generated can be obtained, and therefore the road surface gradient can be obtained from the difference between these accelerations.
（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図はTCSによって路面勾配を検出するための概略的
構成を示し、そのTCSは演算処理手段としてのECU1を備
えている。このECU1には、自動車の走行時における路面
の勾配を検出するための検出信号としてエンジン２のト
ルクを検出する第１の検出センサ３からの検出信号と、
たとえばオートマチック車などのトランスミッション４
の変速段を検出する第２の検出センサ５からの検出信号
と、たとえば前輪駆動車であるならば非駆動輪となる左
右一対の後輪６の回転速度Ｖを検出する一対の第３の検
出センサ７からの検出信号とが入力されるようになって
いる。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration for detecting a road surface gradient by the TCS, and the TCS is equipped with an ECU 1 as an arithmetic processing means. The ECU 1 includes a detection signal from the first detection sensor 3 that detects the torque of the engine 2 as a detection signal for detecting the road surface gradient when the vehicle is running,
For example, a transmission 4 such as an automatic car
Detection signal from the second detection sensor 5 that detects the gear position of the vehicle, and a pair of third detection signals that detect the rotational speed V of the pair of left and right rear wheels 6 that are non-driving wheels in the case of a front-wheel drive vehicle, for example. The detection signal from the sensor 7 is input.
上記第１の検出センサ３によって検出されるエンジント
ルクをTe、第２の検出センサ５によって検出される変速
段をρＴ／Ｍ、減速比をρ、車輪（タイヤ）半径をｒ、
効率をηとすると、駆動輪である前輪７に発生する駆動
力Ｄは、 Ｄ＝η・Te・ρＴ／Ｍ・ρ／ｒ …（１）式 で求めることができる。The engine torque detected by the first detection sensor 3 is Te, the shift speed detected by the second detection sensor 5 is ρT / M, the reduction ratio is ρ, the wheel (tire) radius is r,
When the efficiency is η, the driving force D generated on the front wheels 7 that are the driving wheels can be obtained by the following equation: D = η · Te · ρT / M · ρ / r (1)
一方、上記一対の第３の検出センサ７によって検出され
る一対の後輪６の回転速度Ｖから自動車の走行抵抗Ｒ
と、横加速度Gyを求めることができる。自動車の走行抵
抗Ｒは、転がり抵抗Rrと、空気抵抗Raと、旋回抵抗Rcと
から求められる。つまり、走行抵抗Ｒは、 Ｒ＝Rr＋Ra＋Rc …（２）式 で求めることができる。On the other hand, from the rotational speed V of the pair of rear wheels 6 detected by the pair of third detection sensors 7 to the running resistance R of the vehicle.
Then, the lateral acceleration Gy can be obtained. The running resistance R of the automobile is obtained from the rolling resistance Rr, the air resistance Ra, and the turning resistance Rc. That is, the running resistance R can be obtained by the equation R = Rr + Ra + Rc (2).
上記転がり抵抗Rrは第３図（ａ）に示すように後輪６の
回転速度Ｖ（車速）との関係で求めることができ、また
空気抵抗Raも同じく第３図（ｂ）に示すように車速との
関係から求めることができる。さらに、旋回抵抗Rcは第
３図（ｃ）に示すように横加速度Gyとの関係から求める
ことができる。この横加速度Gyは、次式によって求める
ことができる。The rolling resistance Rr can be determined in relation to the rotational speed V (vehicle speed) of the rear wheel 6 as shown in FIG. 3 (a), and the air resistance Ra is also as shown in FIG. 3 (b). It can be calculated from the relationship with the vehicle speed. Further, the turning resistance Rc can be obtained from the relationship with the lateral acceleration Gy as shown in FIG. 3 (c). This lateral acceleration Gy can be calculated by the following equation.
Gy＝Ｖ・ΔＶ／トレッド …（３）式 なお、ΔＶは一対の後輪６の速度差、Ｖは一対の後輪６
の平均速度、トレッドは一対の後輪６の幅寸法である。
すなわち、走行抵抗Ｒを決定するRr、Ra、Rcは回転速度
Ｖの関数として車種に応じて予め設定されるから、上記
回転速度Ｖから求めることができる。Gy = V · ΔV / tread (3) where ΔV is the speed difference between the pair of rear wheels 6, and V is the pair of rear wheels 6.
The average speed and tread are the width dimensions of the pair of rear wheels 6.
That is, Rr, Ra, and Rc that determine the running resistance R are preset as a function of the rotation speed V according to the vehicle type, and can be obtained from the rotation speed V.
このようにして走行抵抗Ｒを求めることができたなら
ば、この走行抵抗Ｒと上記駆動力Ｄとから自動車が平坦
路で発生すべき加速度Gx0は、 Gx0＝（Ｄ−Ｒ）／車両重量 …（４）式 で求めることができる。If the running resistance R can be obtained in this way, the acceleration Gx0 that the vehicle should generate on a flat road from the running resistance R and the driving force D is Gx0 = (DR) / vehicle weight ... It can be obtained by the equation (4).
ところで、自動車に実際に発生している加速度Gxは、第
４図に示すように第３の検出センサ７が検出する後輪６
の回転速度Ｖの変化の傾きであるから、次式によって求
めることができる。すなわち、 Gx＝dv／dt …（５）式 そして、自動車が平坦路で発生すべき加速度Gx0と、実
際に発生している加速度Gxとの差が自動車が走行してい
る路面の勾配の影響と見ることができるから、その差か
ら路面の勾配を求めることができる。つまり、路面の勾
配θは、 θ＝Sin− １（Gx0−Gx） …（６）式 すなわち、第１乃至第３の検出センサ３、５、７からの
検出信号がECU1に入力され、このECU1で上記（１）式か
ら（６）式にもとずく演算がなされることによって自動
車が走行する路面の勾配θを求めることができるから、
この勾配θをTCUの制御データとしてエンジン２など駆
動伝達系の制御などの各種運動性能の制御をきめ細かく
行うために利用することができる。By the way, the acceleration Gx actually generated in the automobile is the rear wheel 6 detected by the third detection sensor 7 as shown in FIG.
Since it is the slope of the change in the rotation speed V of, it can be obtained by the following equation. That is, Gx = dv / dt Equation (5) And the difference between the acceleration Gx0 that the automobile should generate on a flat road and the acceleration Gx that is actually generated is the influence of the gradient of the road surface on which the automobile is traveling. Since it can be seen, the gradient of the road surface can be obtained from the difference. In other words, the slope theta of road, θ = Sin - 1 (Gx0 -Gx) ... (6) formula that is, detection signals from the first to third detection sensors 3, 5, 7 are input to the ECU1, the ECU1 Since the calculation can be performed based on the above equations (1) to (6), the gradient θ of the road surface on which the vehicle runs can be obtained.
This gradient θ can be used as control data of the TCU to finely control various motion performances such as control of the drive transmission system such as the engine 2.
また、自動車が平坦な路面を走行した場合には、平坦な
路面で発生すべき加速度Gx0と実際に発生した加速度Gx
とが同じになるから、（６）式より路面の勾配θが０と
なり、路面が平坦であることが分かる。In addition, when the car runs on a flat road surface, the acceleration Gx0 that should be generated on the flat road surface and the acceleration Gx that actually occurs
Therefore, it can be seen from equation (6) that the road surface gradient θ is 0 and the road surface is flat.
また、路面が登り坂でなく、下り坂の場合には、平坦路
で発生すべき加速度Gx0よりも実際に発生している加速
度Gxの方が大きくなるから、それによって路面が下り坂
であることを判別できる。When the road surface is not an uphill slope but a downhill slope, the acceleration Gx actually generated is larger than the acceleration Gx0 that should be generated on a flat road. Can be determined.
第５図はフローチャートを示す。すなわち、ステップ１
では第１の検出センサ３からエンジン２の出力（トル
ク）がECU1に入力される。ステップ２では第２のセンサ
５によってトランスミッション４の変速段がECU1に入力
され、ついでステップ３では駆動力Ｄが計算される。FIG. 5 shows a flowchart. That is, step 1
Then, the output (torque) of the engine 2 is input to the ECU 1 from the first detection sensor 3. In step 2, the gear position of the transmission 4 is input to the ECU 1 by the second sensor 5, and then in step 3, the driving force D is calculated.
ステップ４では転がり抵抗Rr、空気抵抗Raおよび旋回抵
抗Rcの和である走行抵抗Ｒが計算され、ステップ５では
駆動力Ｄと走行抵抗Ｒとから平坦路で発生すべき加速度
Gx0が計算される。そして、ステップ６では実際の発生
加速度Gxが計算され、スッテップ７では平坦路で発生す
べき加速度Gx0と実際の発生加速度Gxとから路面勾配θ
が算出されることになる。In step 4, the running resistance R, which is the sum of the rolling resistance Rr, the air resistance Ra, and the turning resistance Rc, is calculated, and in step 5, the acceleration to be generated on the flat road from the driving force D and the running resistance R.
Gx0 is calculated. Then, in step 6, the actual generated acceleration Gx is calculated, and in step 7, the road surface gradient θ is calculated from the acceleration Gx0 that should be generated on a flat road and the actual generated acceleration Gx.
Will be calculated.
［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、車輪に発生する駆
動力と自動車の走行抵抗とから自動車が平坦路で発生す
べき加速度を検出し、この加速度と実際に発生した加速
度との差から路面勾配を求めるようにした。したがっ
て、自動車の走行時の加速度から路面の勾配を正確に算
出することができるから、そのデータをTCUの制御デー
タとして利用すれば、たとえば駆動伝達系の制御など各
種運動性能の制御をきめ細かく行うことができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the acceleration that should be generated by the vehicle on a flat road is detected from the driving force generated on the wheels and the running resistance of the vehicle, and this acceleration and the actually generated acceleration are detected. The road slope is calculated from the difference between Therefore, the slope of the road surface can be accurately calculated from the acceleration of the vehicle while it is running, and if this data is used as control data for the TCU, it is possible to perform detailed control of various motion performances such as control of the drive transmission system. You can
図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はTCSの一部
の概略的構成図、第２図はエンジン回転数とエンジント
ルクとの関係のグラフ、第３図（ａ）は車速と転がり抵
抗との関係のグラフ、第３図（ｂ）は車速と空気抵抗と
の関係のグラフ、第３図（ｃ）は横加速度と旋回抵抗と
の関係のグラフ、第４図は実走行における時間と速度と
の関係のグラフ、第５図はフローチャートである。 １……ECU（演算処理手段）、３……第１の検出センサ
（第１の検出手段）、５……第２の検出センサ（第１の
検出手段）、６……後輪（非駆動輪）、７……第３の検
出センサ（第２の検出手段）。The drawings show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a part of the TCS, FIG. 2 is a graph of the relationship between engine speed and engine torque, and FIG. 3 is a graph showing the relationship between rolling resistance, FIG. 3 (b) is a graph showing the relationship between vehicle speed and air resistance, FIG. 3 (c) is a graph showing the relationship between lateral acceleration and turning resistance, and FIG. A graph of the relationship between time and speed, FIG. 5 is a flowchart. 1 ... ECU (arithmetic processing means), 3 ... first detection sensor (first detection means), 5 ... second detection sensor (first detection means), 6 ... rear wheel (non-driving) Wheel), 7 ... Third detection sensor (second detection means).
Claims (1)
と、自動車の車輪の回転速度を検出する第２の検出手段
と、上記第１の検出手段と上記第２の検出手段とによっ
て検出された検出信号から自動車が平坦路で発生すべき
加速度を求めるとともに、上記第２の検出手段が検出す
る車輪の回転速度の変化から自動車に実際に発生してい
る加速度を求め、これら加速度の差から路面の勾配を算
出する演算処理手段とを具備したことを特徴とする路面
勾配検出装置。1. A first detection means for detecting a driving force of an automobile, a second detection means for detecting a rotation speed of a wheel of the automobile, the first detection means and the second detection means. The acceleration to be generated on the flat road by the automobile is obtained from the detected detection signal, and the acceleration actually generated on the automobile is obtained from the change in the rotation speed of the wheels detected by the second detecting means. A road surface gradient detecting device, comprising: an arithmetic processing unit that calculates a road surface gradient from a difference.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1228827A JPH0663766B2 (en) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Road gradient detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1228827A JPH0663766B2 (en) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Road gradient detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0390808A JPH0390808A (en) | 1991-04-16 |
| JPH0663766B2 true JPH0663766B2 (en) | 1994-08-22 |
Family
ID=16882480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1228827A Expired - Lifetime JPH0663766B2 (en) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Road gradient detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663766B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003508723A (en) * | 1997-10-17 | 2003-03-04 | コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト | Method and apparatus for determining external values for driving or braking a vehicle, especially moments |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6550151B2 (en) * | 2001-01-19 | 2003-04-22 | Donald R. Airey | Contour measuring device and method |
| US6725553B2 (en) * | 2001-01-19 | 2004-04-27 | Donald R. Airey | Contour measuring device and method |
| JP5365812B2 (en) * | 2010-07-12 | 2013-12-11 | 三菱自動車工業株式会社 | Inclination angle calculation device for vehicle |
-
1989
- 1989-09-04 JP JP1228827A patent/JPH0663766B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| JP2003508723A (en) * | 1997-10-17 | 2003-03-04 | コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト | Method and apparatus for determining external values for driving or braking a vehicle, especially moments |
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|---|---|
| JPH0390808A (en) | 1991-04-16 |
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