DE112018002036T5

DE112018002036T5 - Schätzvorrichtung für die höhe des masseschwerpunkts

Info

Publication number: DE112018002036T5
Application number: DE112018002036.3T
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Iwama
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2020-01-09
Also published as: US11181433B2; WO2018193928A1; CN110520343B; US20200264064A1; JP6866744B2; CN110520343A; JP2018177070A

Abstract

Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts, die umfasst: eine Rollmomentberechnungseinheit zum Berechnen des Rollmoments an einer Federung in einem Fahrzeug auf der Basis der Tragfähigkeit von linken und rechten Aufhängungen, die für das Fahrzeug bereitgestellt werden; eine horizontale Beschleunigungsmesseinheit zum Messen der horizontalen Beschleunigung, die die Beschleunigung in Breitenrichtung des Fahrzeugs ist; eine Massemesseinheit zum Messen der Masse der Federung; eine Übertragungsfunktionsberechnungseinheit zum Berechnen einer Übertragungsfunktion des Rollmoments auf die horizontale Beschleunigung und eine Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts zum Teilen der Verstärkung der Übertragungsfunktion durch die Masse der Federung, um dadurch die Höhe vom Rollzentrum des Fahrzeugs bis zum Masseschwerpunkt der Federung zu berechnen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts zum Schätzen einer Höhe eines Masseschwerpunktes in einem Fahrzeug wie einem Nutzfahrzeug.
Stand der Technik
Um ein Umkippen eines Fahrzeugs zu verhindern, ist es wichtig, eine Höhe eines Masseschwerpunktes in dem Fahrzeug zu schätzen. Da sich insbesondere in einem Nutzfahrzeug die Position eines Masseschwerpunktes eines gesamten Fahrzeugs aufgrund eines Ladungszustands stark ändert, ist es wichtig, eine Höhe eines Masseschwerpunktes in einem Zustand zu schätzen, in dem eine Last geladen ist.
Als ein Verfahren zum Schätzen der Höhe eines Masseschwerpunktes in einem Fahrzeug wurden zum Beispiel folgende Vorschläge gemacht (mit Bezug auf die Patentliteratur 1).
Das heißt, in der Patentliteratur 1 wird eine Aufhängevorrichtung bereitgestellt, die in der Lage ist, die Höhe eines Rollzentrums anzupassen, wobei das Rollverhalten durch die Anpassung einer Höhe eines Rollzentrums von Vorder- und Hinterrädern in einem Fall konstant gemacht wird, in dem sich ein Ladungszustand ändert.
Speziell wird eine Höhe eines Soll-Rollzentrums von Vorder- und Hinterrädern erreicht, wobei ein Stellelement der Aufhängungsvorrichtung so gesteuert wird, dass eine Höhe die Höhe des Soll-Rollzentrums erreicht.
Hier wird die Höhe des Soll-Rollzentrums der Vorder- und Hinterräder durch die folgenden Verfahren ermittelt (unter Bezugnahme auf die Absätze [0016] bis [0017] der Patentliteratur 1).
Das heißt, eine Höhe eines Masseschwerpunktes eines Insassen in einem Zustand, in dem der Insasse auf das Fahrzeug steigt, gilt als konstant, wobei eine Höhe eines Masseschwerpunktes einer gefederten Fahrzeugkarosserie in dem Zustand, in dem der Insasse auf das Fahrzeug steigt, auf der Basis einer Änderung der Masse der gefederten Fahrzeugkarosserie in dem Zustand, in dem der Insasse auf das Fahrzeug steigt, und einer Höhe eines Masseschwerpunktes und der Masse der gefederten Fahrzeugkarosserie in einem leeren Zustand gewonnen wird. Daraufhin wird die Höhe des Soll-Rollzentrums ermittelt, die zum Aufrechterhalten des Rollmoments entsprechend der seitlichen Drehbeschleunigung in einem Referenzzustand notwendig ist, und die Höhe des Soll-Rollzentrums auf die Vorder- und Hinterräder verteilt.
Zitatliste
Patentdokument
Patentliteratur 1: JP-A-2007-22287
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei dem in der Patentliteratur 1 beschriebenen Verfahren ist die Höhe des Masseschwerpunktes des Insassen in einem Zustand, in dem der Insasse in das Fahrzeug steigt, konstant. In einem Nutzfahrzeug, das hauptsächlich zum Transport einer Ladung bestimmt ist, ändert sich jedoch eine dem Insassen der Patentliteratur 1 entsprechende Anordnung oder Masse der Ladung jedes Mal signifikant, wenn das Nutzfahrzeug an einem Verteilerstützpunkt oder dergleichen hält. Somit ist die Höhe des Masseschwerpunktes der Ladung in einem tatsächlichen Nutzfahrzeug nicht konstant.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Höhe eines Masseschwerpunktes eines gefederten Teils des Fahrzeugs mit höherer Genauigkeit zu schätzen, selbst in einem Fall, in dem sich eine Anordnung oder Masse einer auf den gefederten Teil des Fahrzeugs geladenen Ladung unterschiedlich ändert und sich eine Höhe eines Masseschwerpunktes der Ladung ändert.
Lösung des Problems
Eine Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts der vorliegenden Offenbarung weist auf: eine Rollmomentberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um das Rollmoment eines gefederten Teils in einem Fahrzeug auf der Basis der Tragfähigkeiten der am Fahrzeug bereitgestellten linken und rechten Aufhängungen zu berechnen; eine Seitenbeschleunigungsmesseinheit, die konfiguriert ist, um die seitliche Beschleunigung zu messen, die eine Beschleunigung in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs ist; eine Massemesseinheit, die konfiguriert ist, um die Masse des gefederten Teils zu messen; eine Übertragungsfunktionsberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Übertragungsfunktion des Rollmoments mit Bezug auf die seitliche Beschleunigung zu berechnen; und eine Berechnungseinheit für die Höhe der Masse, die konfiguriert ist, um eine Verstärkung der Übertragungsfunktion durch die Masse des gefederten Teils zu teilen, um eine Höhe von einem Rollzentrum des Fahrzeugs bis zu einem Masseschwerpunkt des gefederten Teils zu berechnen.
Die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts kann eine Verstärkung einer Übertragungsfunktion, die einer Frequenz gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert unter den Verstärkungen der Übertragungsfunktion entspricht, durch die Masse des gefederten Teils teilen, um die Höhe vom Rollzentrum des Fahrzeugs bis zum Masseschwerpunkt des gefederten Teils zu berechnen.
Die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts kann eine Statistik, die aus einer Vielzahl von Verstärkungen der Übertragungsfunktion gewonnen wird, die einer Frequenz gleich oder kleiner als der vorgegebene Wert entspricht, durch die Masse des gefederten Teils teilen, um eine Höhe von einem Rollzentrum des Fahrzeugs bis zum Masseschwerpunkt des gefederten Teils zu berechnen.
Jede der linken und rechten Aufhängungen ist eine Luftfederung, wobei die Rollmomentberechnungseinheit das Rollmoment auf der Basis einer Differenz zwischen den Verschiebungen der linken und rechten Federungen und einer Differenz zwischen den Drücken in den linken und rechten Federungen berechnen kann.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Entsprechend der Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts der vorliegenden Offenbarung kann eine Höhe des Masseschwerpunktes des gefederten Teils des Fahrzeugs mit höherer Genauigkeit geschätzt werden, selbst wenn sich eine Anordnung oder Masse einer auf den gefederten Teil eines Fahrzeugs geladenen Ladung unterschiedlich ändert und sich eine Höhe eines Masseschwerpunktes der Ladung ändert.
Figurenliste

[1] 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das mit einer Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel von einer Fahrzeugrückseite aus gesehen bereitgestellt wird.
[2] 2 ist eine anschauliche Darstellung des Moments um ein Rollzentrum des Fahrzeugs.
[3] 3 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration der Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts zeigt.
[4] 4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Funktionsweise der Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts zeigt.
[5] 5 ist eine Grafik, die eine ungefähre gerade Linie von Rollmoment/seitliche Beschleunigung zeigt.
[6A] 6A ist eine Grafik, die schematisch ein Verhältnis zwischen der seitlichen Beschleunigung und dem Rollmoment zeigt.
[6B] 6B ist eine Grafik, die schematisch ein Verhältnis zwischen der seitlichen Beschleunigung und dem Rollmoment zeigt.
[7] 7 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
[8] 8 ist eine Grafik, die schematisch eine Verstärkung und eine Phase einer Frequenzübertragungsfunktion zeigt.
[9] 9 ist ein Ablaufdiagramm, das die Funktionsweise der Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts zeigt.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
[Erstes Ausführungsbeispiel]
Im Folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben.
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1, das mit einer Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung von einer Fahrzeugrückseite aus gesehen bereitgestellt wird.
Das Fahrzeug 1 weist einen ungefederten Teil 2, ein linkes Hinterrad 3L und ein rechtes Hinterrad 3R, die am ungefederten Teil 2 angebracht sind, Luftfederungen 4L, 4R als ein Beispiel für linke und rechte Luftfederungen, die am ungefederten Teil 2 bereitgestellt werden, und einen gefederten Teil 5 auf, der von den linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R gelagert wird. Auf den gefederten Teil 5 ist eine Ladung 6 aufgeladen.
2 ist eine anschauliche Darstellung des Moments um ein Rollzentrum (Roll Center - RC) des Fahrzeugs 1. Wie in 2 gezeigt wird, erfüllt für das Fahrzeug 1 das Moment um das Rollzentrum RC die folgende Gleichung (1). In der Gleichung (1) ist M_x das Rollmoment des gefederten Teils 5, h_sm ist eine Höhe vom Rollzentrum RC bis zu einem Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5, wobei F_y eine Zentrifugalkraft ist, die auf den gefederten Teil 5 wirkt. Zusätzlich ist m_sm die Masse des gefederten Teils 5, G_y die seitliche Beschleunigung, die eine Beschleunigung in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 ist, und M_const ein Versatzumfang des Rollmoments des gefederten Teils 5 aufgrund der Ladung 6, die seitlich verschoben und belastet wird.
$M_{x} = h_{s m} \cdot F_{y} + M_{c o n s t}$
Die auf den federnden Teil 5 wirkende Zentrifugalkraft F_y erfüllt die folgende Gleichung (2).
$F_{y} = m_{sm} \cdot G_{y}$
Die Gleichung (3) ergibt sich durch Ersetzen der Gleichung (2) in die Gleichung (1).
$M_{x} = h_{s m} \cdot m_{s m} \cdot G_{y} + M_{c o n s t}$
Eine Gleichung, die zu einem Zeitpunkt a der Gleichung (3) erstellt wurde, wird durch die Gleichung (4) dargestellt, wenn ein Symbol, das sich mit der Zeit ändert, mit einem Suffix a versehen ist. Eine Gleichung, die zu einem Zeitpunkt b erstellt wurde, der sich von dem Zeitpunkt a unterscheidet, wird durch die Gleichung (5) dargestellt, wenn ein Symbol, das sich mit der Zeit ändert, mit einem Suffix b versehen ist. Da hier berücksichtigt wird, dass sich eine Anordnung und Masse der Ladung 6 während der Fahrt zwischen den Verteilungsstützpunkten nicht ändert, wird hier die Höhe hsm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q der gefederten Masse 5, die Masse msm der gefederten Masse 5 und der Versatzumfang M_const des Rollmoments des gefederten Teils 5 als konstant angesehen.
$M_{x a} = h_{s m} \cdot m_{s m} \cdot G_{y a} + M_{c o n s t}$
$M_{x b} = h_{s m} \cdot m_{s m} \cdot G_{y b} + M_{c o n s t}$
Die folgende Gleichung (6) wird gewonnen, indem man eine seitliche Differenz der Gleichung (4) und der Gleichung (5) nimmt und für hsm modifiziert, wobei die Höhe hsm vom Rollzentrum RC bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 genommen wird. In der Gleichung (6) ist D ein proportionaler Koeffizient, der durch einen Änderungsumfang des Rollmoments M_x des Fahrzeugs 1 mit Bezug auf einen Änderungsumfang der seitlichen Beschleunigung G_y dargestellt wird.
$h_{s m} = \frac{1}{m_{s m}} \cdot \frac{(M_{x b} - M_{x a})}{(G_{y b} - G_{y a})} = \frac{1}{m_{s m}} \cdot \frac{Δ M_{x}}{Δ G_{y}} = \frac{1}{m_{s m}} \cdot D$
In einem Fall, in dem eine Luftfederung für eine Aufhängung einer hinteren Welle verwendet wird, kann das Rollmoment M_x auch aus einer Verschiebung und einem Druck der Luftfederung der hinteren Welle mittels der folgenden Gleichung (7) gewonnen werden. In der Gleichung (7) ist K_φ13 eine integrierte Rollsteifigkeit, die eine Summe der Rollsteifigkeit von Vorder- und Hinterradaufhängungen mit Ausnahme der Luftfederung ist und ein konstanter Wert ist, der für das Fahrzeug einzigartig ist. In der Gleichung (7) ist M_s das Rollmoment, das von den Luftfederungen 4L, 4R der Hinterräder 3L, 3R gelagert wird. φ₂ ist ein Aufhängungsrollwinkel, der aus einem Abstand zwischen den linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R und einer Differenz hd zwischen den Verschiebungen nach oben und unten der linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R bezogen werden kann.
$M_{x} = K_{φ 13} \cdot φ_{2} + M_{s}$
Hier kann M_s in der Gleichung (7) mittels der Gleichung (8) auf der Basis eines Abstands Trd₂ zwischen den linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R und einer Differenz zwischen den Tragfähigkeiten P_L , P_R der Luftfederungen bezogen werden.
$M_{s} = \frac{T r d_{2}}{2} \cdot (P_{L} - P_{R})$
In einem Fall, in dem eine mechanische Feder wie eine Blattfeder oder eine Schraubenfeder für die Vorder- und Hinterradaufhängung verwendet wird, ohne die Luftfederung zu verwenden, wird M_s in der Gleichung (7) auf 0 eingestellt, wobei das Rollmoment M_x des gefederten Teils mittels der Gleichung (9) gewonnen werden kann.
$M_{x} = K_{φ 13} \cdot φ_{2}$
In einem Fall, in dem eine mechanische Feder wie eine Blattfeder oder eine Schraubenfeder für die Vorder- und Hinterradaufhängung verwendet wird, ohne die Luftfederung zu verwenden, und Verschiebungen der vorderen, hinteren, linken und rechten Aufhängungen bekannt sind, kann das Rollmoment M_x des gefederten Teils ebenfalls mittels der Gleichung (10) bezogen werden.
Die Gleichung (10) gilt für ein vierrädriges Fahrzeug. In der Gleichung (10) ist F_Z1L eine Tragfähigkeit einer linken Aufhängung der vorderen Welle am gefederten Teil, wobei F_Z1R eine Tragfähigkeit einer rechten Aufhängung der vorderen Welle am gefederten Teil, F_Z2L eine Tragfähigkeit einer linken Aufhängung der hinteren Welle am gefederten Teil und F_Z2R eine Tragfähigkeit einer rechten Aufhängung der hinteren Welle am gefederten Teil ist. Die Tragfähigkeiten F_Z dieser Aufhängungen ergeben sich aus der Verschiebung jeder Aufhängung entsprechend einer zuvor erzeugten Karte oder dergleichen.
$M_{x} = \frac{T r d_{1}}{2} \cdot (F_{Z 1 L} - F_{Z 1 R}) + \frac{T r d_{2}}{2} \cdot (F_{Z 2 L} - F_{Z 2 R})$
Obwohl davon ausgegangen wird, dass das Fahrzeug vier Räder hat, kann die Tragfähigkeit auch mittels einer Gleichung ähnlich der Gleichung (10) erlangt werden, wenn das Fahrzeug sechs oder acht Räder hat.
Das Fahrzeug 1 wird mit einer Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts 10 zum Schätzen einer Höhe eines Masseschwerpunktes des gefederten Teils 5 bereitgestellt.
3 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration der Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts 10 zeigt.
Die Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts 10 weist eine Speichereinheit 11 und eine Steuereinheit 12 auf. Die Speichereinheit 11 weist ein Speichermedium wie einen Nur-Lese-Speicher (Read Only Memory - ROM), einen Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory - RAM) oder eine Festplatte auf. Die Speichereinheit 11 speichert Programme, die von der Steuereinheit 12 ausgeführt werden sollen. Die Steuereinheit 12 ist zum Beispiel eine zentrale Verarbeitungseinheit (Central Processing Unit - CPU) und fungiert als Tragfähigkeitsmesseinheit 121, als Rollmomentberechnungseinheit 122, als Seitenbeschleunigungsmesseinheit 123, als Massemesseinheit 124, als Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 125 und als Berechnungseinheit 126 für die Höhe des Masseschwerpunkts über dem Boden durch Ausführen von Programmen, die in der Speichereinheit 11 gespeichert sind.
Die Tragfähigkeitsmesseinheit 121 misst die Tragfähigkeiten P_L , P_R der linken bzw. rechten Luftfederungen 4L, 4R. So werden zum Beispiel die Tragfähigkeiten P_L , P_R der linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R auf der Basis von Drücken in der linken bzw. rechten Federung 4L, 4R gemessen. Die Rollmomentberechnungseinheit 122 berechnet das Rollmoment auf der Basis einer Differenz zwischen den Tragfähigkeiten P_L , P_R der linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R und einer Differenz zwischen den Drücken der linken und rechten Federungen. Spezieller berechnet die Rollmomentberechnungseinheit 122 das Rollmoment M_x des gefederten Teils 5 auf der Basis der Tragfähigkeiten P_L , P_R der linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R zum Beispiel durch die obigen Gleichungen (7) und (8). In einem Fall, in dem eine mechanische Feder wie eine Blattfeder oder eine Schraubenfeder in Kombination mit der Luftfederung verwendet wird, bezieht die Rollmomentberechnungseinheit 122 eine Tragfähigkeit der mechanischen Feder aus den Verschiebungen der linken und rechten Luftfederungen entsprechend einer zuvor erstellten Karte oder dergleichen. Des Weiteren berechnet die Rollmomentberechnungseinheit 122 das Rollmoment M_x des gefederten Teils 5 auf der Basis der bezogenen Tragfähigkeiten und dem Abstand Trd₂ zwischen den linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R zum Beispiel durch die obigen Gleichungen (7) bis (10).
Die Seitenbeschleunigungsmesseinheit 123 misst die seitliche Beschleunigung G_y des Fahrzeugs 1. Die Massemesseinheit 124 misst die Masse m_sm des gefederten Teils 5. Die Massemesseinheit 124 misst die Masse m_sm der gefederten Masse 5 auf der Basis der Verschiebung von jeder Aufhängung des Fahrzeugs 1.
Die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 125 berechnet einen proportionalen Koeffizienten D des Rollmoments M_x des gefederten Teils 5 zur seitlichen Beschleunigung G_y und berechnet einen Wert, der durch Teilen des proportionalen Koeffizienten D durch die Masse m_sm des gefederten Teils 5 als die Höhe h_sm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 bezogen wird.
Die Berechnungseinheit 126 für die Höhe des Masseschwerpunkts über dem Boden addiert eine Höhe H_RC vom Boden bis zum Rollzentrum RC bis zur Höhe h_sm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5, der durch die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 125 berechnet wird, um so eine Höhe H_CG vom Boden bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 zu berechnen.
Als nächstes werden die Abläufe der Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts 10 mit Bezug auf ein Ablaufdiagramm von 4 beschrieben. Zuerst misst die Tragfähigkeitsmesseinheit 121 die Tragfähigkeiten P_L , P_R der linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R (Schritt S1). Als nächstes misst die Tragfähigkeitsmesseinheit 121 die Differenz h_d zwischen den Verschiebungen nach oben und unten der linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R (Schritt S2).
Die Rollmomentberechnungseinheit 122 berechnet das von den Luftfederungen 4L, 4R unterstützte Rollmoment M_s mittels der Tragfähigkeiten P_L , P_R der linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R (Schritt S3). Des Weiteren berechnet die Rollmomentberechnungseinheit 122 den Aufhängungsrollwinkel φ₂ mittels der Differenz hd zwischen den Verschiebungen der linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R (Schritt S4). Die Rollmomentberechnungseinheit 122 berechnet das Rollmoment M_x des gefederten Teils 5 entsprechend der Gleichung (7) (Schritt S5). Die Seitenbeschleunigungsmesseinheit 123 misst die seitliche Beschleunigung G_y des Fahrzeugs 1 (Schritt S6).
Des Weiteren wiederholt die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 125 die Schritte S1 bis S6, bis eine vorgegebene Zeitspanne abläuft, nachdem die Tragfähigkeitsmesseinheit 121 mit der Messung der Tragfähigkeiten PL, PR (Schritt S7) beginnt. Das heißt, die Schritte S1 bis S6 werden zu den Zeitpunkten t₁ , t₂ , t₃ ... t_n ausgeführt, während das Fahrzeug angehalten wird, oder Fahr- und Rollmoment M_x1 , M_x2 , M_x3 ... M_xn und seitliche Beschleunigung G_y1 , G_y2 , G_y3 ... G_yn werden zu den Zeitpunkten t₁ bis t_n berechnet. Die vorgegebene Zeitspanne ist eine Zeitspanne für die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 125, um beispielsweise die Tragfähigkeiten P_L , P_R , die zum Beziehen der Höhe hsm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils notwendig sind, mit einer vorgegebenen Genauigkeit abzufragen.
5 ist eine Grafik, die eine annähernd gerade Linie von „Rollmoment M_x/seitliche Beschleunigung G_y “ zeigt. Wie in 5 gezeigt wird, erzeugt die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 125 eine Grafik mit der seitlichen Beschleunigung G_y als horizontale Achse und dem Rollmoment M_x als vertikale Achse, wobei die in den Schritten S5 und S6 gewonnenen Werte auf der Grafik eingezeichnet sind, um eine annähernd gerade Linie von M_x/G_y durch ein Verfahren der kleinsten Quadrate zu erhalten. Eine Steigung der ungefähren Geraden wird als proportionaler Koeffizient D angenommen (Schritt S8).
Die Massemesseinheit 124 misst die Masse msm des Fahrzeugs 1 (Schritt S9). Die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 125 berechnet die Höhe hsm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils entsprechend der Gleichung (3) (Schritt S10). Des Weiteren berechnet die Berechnungseinheit 126 für die Höhe des Masseschwerpunkts über dem Boden die Höhe H_CG vom Boden bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 mittels der Höhe h_sm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 (Schritt S11).
[Effekte des ersten Ausführungsbeispiels]
Wie oben beschrieben wird entsprechend der Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels der proportionale Koeffizient D des Rollmoments M_x des gefederten Teils 5 zur seitlichen Beschleunigung G_y berechnet, wobei der Wert, der durch Teilen des proportionalen Koeffizienten D durch die Masse m_sm des gefederten Teils 5 erlangt wird, als die Höhe h_sm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 berechnet wird. Selbst in einem Fall, in dem das Fahrzeug an den Verteilungsstützpunkten oder dergleichen anhält, ändert sich die Anordnung oder Masse der Ladung unterschiedlich und der Masseschwerpunkt der Ladung ändert sich, wobei daher die Höhe vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 einfach durch Messen der Tragfähigkeiten P_L , P_R der linken und rechten Luftfederungen 4L, 4R, der Differenz hd zwischen den Verschiebungen und der seitlichen Beschleunigung G_y geschätzt werden kann. Die Höhe vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 kann während der normalen Fahrt leicht geschätzt werden, ohne dass eine spezielle externe Anlage erforderlich ist.
Da der proportionale Koeffizient D des Rollmoments Mx zur seitlichen Beschleunigung G_y durch die Methode der kleinsten Quadrate bezogen wird, kann die Höhe des Masseschwerpunktes des gefederten Teils 5 mit hoher Genauigkeit geschätzt werden, selbst wenn die gemessenen Werte der seitlichen Beschleunigung G_y und des Rollmoments M_x variieren.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
In dem ersten Ausführungsbeispiel wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem der proportionale Koeffizient D des Rollmoments M_x mit Bezug auf die seitliche Beschleunigung G_y durch das Verfahren der kleinsten Quadrate gewonnen wird. In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird dagegen ein Beispiel beschrieben, in dem eine Verstärkung D' einer Frequenzübertragungsfunktion des Rollmoments M_x mit Bezug auf die seitliche Beschleunigung G_y berechnet wird.
Die und sind Darstellungen, die schematisch ein Verhältnis zwischen der seitlichen Beschleunigung G_y und dem Rollmoment M_x zeigen und Variationen der seitlichen Beschleunigung G_y und des Rollmoments M_x zeigen. 6A zeigt, dass die seitliche Beschleunigung G_y und das Rollmoment M_x in der gleichen Phase schwingen, wobei 6B zeigt, dass das Rollmoment M_x mit einer Verzögerung einer Phase Δ im Vergleich zur seitlichen Beschleunigung G_y schwingt.
In den Grafiken von 6A und 6B stellen die horizontale Achse die Zeit und die vertikale Achse die Amplitude dar. In den Beispielen von 6A und 6B zeigt die seitliche Beschleunigung G_y eine Sinuswellenform der Amplitude 1, wie sie durch eine durchgezogene Linie angezeigt wird, wobei das Rollmoment M_x eine Sinuswellenform der Amplitude 2 zeigt, wie sie durch eine unterbrochene Linie angezeigt wird. Wie in 6A gezeigt wird, ist, wenn die seitliche Beschleunigung G_y und das Rollmoment M_x in Phase übereinstimmen, der proportionale Koeffizient D, der durch einen Änderungsumfang des Rollmoments M_x des Fahrzeugs 1 bis zu einem Änderungsumfang der seitlichen Beschleunigung G_y in der Gleichung (6) dargestellt wird, 2.
Wie in 6B gezeigt wird, variiert der proportionale Koeffizient D mit der Zeit, wenn das Rollmoment M_x mit einer Verzögerung einer Phase Δ gegenüber der seitlichen Beschleunigung G_y schwingt. Wenn zum Beispiel die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 125 den proportionalen Koeffizienten D durch das Verfahren der kleinsten Quadrate berechnet, ist der proportionale Koeffizient D kleiner im Vergleich mit einem Fall, bei dem die seitliche Beschleunigung G_y und das Rollmoment M_x in der Phase übereinstimmen, so dass die Genauigkeit des proportionalen Koeffizienten D geringer werden kann.
In einem Fall, in dem das Rollmoment M_x durch Rauschen aufgrund von Unebenheiten einer Straßenoberfläche beeinflusst wird, neigt die Genauigkeit des proportionalen Koeffizienten D dazu, geringer zu werden, wenn der proportionale Koeffizient D durch das Verfahren der kleinsten Quadrate berechnet wird.
Daher berechnet das Schätzsystem für die Höhe des Masseschwerpunkts entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel die Verstärkung D' der Übertragungsfunktion des Rollmoments M_x mit Bezug auf die seitliche Beschleunigung G_y . Die Verstärkung D' wird durch eine Phasendifferenz zwischen der seitlichen Beschleunigung G_y und dem Rollmoment M_x nicht beeinflusst. Daher ist es möglich, die Verringerung der Berechnungsgenauigkeit der Höhe h_sm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils zu verhindern, die sich aus der Phasendifferenz zwischen der seitlichen Beschleunigung G_y und dem Rollmoment M_x ergibt.
Das Schätzungssystem für die Höhe des Masseschwerpunkts entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel berechnet die Höhe hsm vom Rollzentrum des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 mittels einer Niederfrequenzkomponente der Verstärkung D' der Frequenzübertragungsfunktion. Da das Schätzungssystem für die Höhe des Masseschwerpunkts eine Hochfrequenzkomponente der Verstärkung D' ausschließt, die anfällig für Rauschen aufgrund von Unebenheiten einer Fahrbahnoberfläche und elektrischem Rauschen während der A/D-Umwandlung ist, kann durch Verwendung der Niederfrequenzkomponente der Verstärkung D' einer Frequenzübertragungsfunktion F die Höhe hsm vom Rollzentrum RC bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 mit höherer Genauigkeit berechnet werden.
7 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts 20 entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
Im Vergleich zur Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts 10 in 3 unterscheidet sich die Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts 20 dadurch, dass sie des Weiteren eine Übertragungsfunktionsberechnungseinheit 201 und eine Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 in der Steuereinheit 12, jedoch nicht die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 125 aufweist. Im Folgenden werden in der Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts 20 entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel dieselben Funktionsblöcke wie jene in der Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts 10 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszahlen versehen, wobei eine Beschreibung davon weggelassen wird.
Die Übertragungsfunktionsberechnungseinheit 201 berechnet eine Frequenzübertragungsfunktion des Rollmoments M_x mit Bezug auf die seitliche Beschleunigung G_y . Hier wird ein Fall beschrieben, in dem die Übertragungsfunktionsberechnungseinheit 201 die Frequenzübertragungsfunktion mittels eines durchschnittlichen Periodogrammmverfahrens berechnet. Ein Kreuzspektrum H_MG der seitlichen Beschleunigung G_y und des Rollmoments M_x wird durch die folgende Gleichung (11) ausgedrückt. In der Gleichung (11) ist R(M_x) eine Fourier-Transformation des Rollmoments M_x . S(G_y ) ist auf eine Fourier-Transformation der seitlichen Beschleunigung G_y und S*(G_y ) auf ein komplexes Konjugat von S(G_y) eingestellt.
$H_{M G} = R (M_{x}) \cdot S * (G_{y})$
Ein automatisches Leistungsspektrum HGG der seitlichen Beschleunigung G_y wird durch die folgende Gleichung (12) ausgedrückt.
$H_{G G} = S (G_{y}) \cdot S * (G_{y})$
In der Gleichung (12) ist S*(G_y ) ein komplexes Konjugat von S(G_y ). In diesem Fall wird die Frequenzübertragungsfunktion F des Rollmoments M_x mit Bezug auf die seitliche Beschleunigung G_y durch die folgende Gleichung (13) dargestellt.
$F = \frac{H_{M G}}{H_{G G}} = \frac{R (M_{x})}{S (G_{y})}$
Die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 teilt die Verstärkung D' der Frequenzübertragungsfunktion F durch die Masse m_sm des gefederten Teils 5, um so die Höhe h_sm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils zu berechnen. Die Funktionsweise der Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 wird mit Bezug auf 8 beschrieben.
8 ist eine Grafik, die schematisch die Frequenzübertragungsfunktion F des Rollmoments M_x mit Bezug auf die seitliche Beschleunigung G_y zeigt. Eine obere Grafik in 8 ist ein doppeltes logarithmisches Diagramm, das die Frequenz auf der horizontalen Achse und die Verstärkung auf der vertikalen Achse auf einer logarithmischen Skala zeigt. Eine untere Grafik in 8 ist ein einzelnes logarithmisches Diagramm, das die Frequenz auf der logarithmischen Skala auf der horizontalen Achse und die Phase auf der vertikalen Achse zeigt. Wie in der oberen Grafik von 8 gezeigt wird, ist die Verstärkung D' der Frequenzübertragungsfunktion F mit einem maximalen Wert von etwa 2 bei einer Frequenz von 0,01 Hz bis 0,3 Hz, angezeigt durch einen Kreis C in 8, im Wesentlichen konstant und verringert sich, wenn die Frequenz zunimmt. Die Hochfrequenzkomponente der Verstärkung D' der Frequenzübertragungsfunktion F weist elektrisches Rauschen bei der A/D Umwandlung und Geräusche aufgrund von Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche beim Geradeausfahren auf.
Um den Einfluss von Rauschen zu entfernen, erfasst die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 daher eine Verstärkung D' entsprechend einer Frequenz gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert, wie durch den Kreis C in 8 gezeigt wird, unter den Verstärkungen D' der Frequenzübertragungsfunktion F. Der vorgegebene Wert ist ein oberer Grenzwert der Verstärkung D' der Frequenzübertragungsfunktion F, der experimentell als verwendbar bestätigt wurde, um zum Beispiel die Höhe hsm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 genau zu bestimmen, und beträgt zum Beispiel höchstens 1 Hz. In einem Fall, in dem es eine Vielzahl von Verstärkungen D' der Frequenzübertragungsfunktion gibt, die jeweils einer Frequenz entsprechen, die gleich oder niedriger ist als der vorgegebene Wert, erfasst die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 eine Statistik der Vielzahl von Verstärkungen D' der Frequenzübertragungsfunktion. Die Statistik ist zum Beispiel ein Durchschnittswert, kann aber auch ein Median oder ein Modus sein.
Die Beschreibung kehrt nun zurück zu 7. Ähnlich wie bei der Gleichung (6) teilt die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 die Verstärkung D' der Frequenzübertragungsfunktion F durch die Masse msm des gefederten Teils 5, um so die Höhe hsm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 zu berechnen, wie in der folgenden Gleichung (14) gezeigt wird.
$h_{s m} = \frac{1}{m_{s m}} \cdot D'$
Die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 liest einen zulässigen Bereich der Verstärkung D' der Frequenzübertragungsfunktion F aus dem Speicher 11. Der zulässige Bereich der Verstärkung D' ist zum Beispiel ein möglicher Bereich der Verstärkung D', der zuvor durch Experimente ermittelt wurde. Die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 vergleicht den abgelesenen zulässigen Bereich mit der Statistik der Verstärkung D' der für jeden der Zeitpunkte t₁ , t₂ , t₃ ... t_n berechneten Frequenzübertragungsfunktion F, während das Fahrzeug angehalten wird oder fährt. Die Zeitpunkte t₁ , t₂ , t₃ ... t_n sind zum Beispiel Zeitpunkte, die in vorgegebenen Zeitintervallen bestimmt werden.
Die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 berechnet des Weiteren einen Durchschnittswert über die Zeitpunkte t₁ bis t_n für Statistiken, die jeweils einen Wert innerhalb des zulässigen Bereichs haben, unter den Statistiken der Verstärkung D' der Frequenzübertragungsfunktion F, die für jeden der Zeitpunkte t₁ , t₂ , t₃ ... t_n berechnet wurden. Die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 teilt den Durchschnittswert über die Zeitpunkte t₁ bis t_n durch die Masse msm des gefederten Teils 5, um so die Höhe hsm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Massenmittelpunkt Q des gefederten Teils 5 zu berechnen.
Die Schritte S1 bis S7, S9 und S11 und die Schritte S101 bis S104 in 9 bilden ein Ablaufdiagramm, das die Funktionsweise der Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts 20 zeigt. Die Schritte S1 bis S6 und Schritt S11 sind die gleichen wie im Ablaufdiagramm von 4, wobei die Beschreibung davon ausgelassen wird.
In Schritt S101 berechnet die Übertragungsfunktionsberechnungseinheit 201 die Frequenzübertragungsfunktion F mittels des Rollmoments M_x und der seitliche Beschleunigung G_y der Luftfederungen 4L, 4R durch ein durchschnittliches Periodogrammverfahren (Schritt S101). Als nächstes erfasst die Übertragungsfunktionsberechnungseinheit 201 eine Verstärkung D', die einer Frequenz einer Niederfrequenzkomponente unter den Verstärkungen D' der Frequenzübertragungsfunktion F entspricht, zum Beispiel eine Verstärkung D', die einer Frequenz gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert entspricht. In einem Fall, in dem es eine Vielzahl von Verstärkungen D' gibt, die jeweils einer Frequenz gleich oder kleiner als der vorgegebene Wert entsprechen, wird ein Durchschnittswert der Verstärkungen D' berechnet (Schritt S102).
Die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 wiederholt die Schritte S1 bis S6, S101 und S102, bis eine vorgegebene Zeitspanne abläuft, seit die Tragfähigkeitsmesseinheit 121 mit der Messung der Tragfähigkeiten P_L , P_R beginnt (Schritt S7). Das heißt, die Schritte S1 bis S6, S101 und S102 werden zu den Zeitpunkten t₁ , t₂ , t₃ ... t_n ausgeführt, während das Fahrzeug angehalten wird oder fährt, wobei die Frequenzübertragungsfunktion F zu jedem der Zeitpunkte t₁ bis t_n berechnet wird und für jeden der Zeitpunkte t₁ , t₂ , t₃ ... t_n ein Durchschnittswert der Verstärkungen D' der Übertragungsfunktion F mit jeweils einer Frequenz gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert berechnet wird. Die vorgegebene Zeitspanne ist eine Zeitspanne für die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202, um die Tragfähigkeiten P_L , P_R zu erhalten, die zum Beziehen der Höhe des Masseschwerpunktes mit einer vorgegebenen Genauigkeit erforderlich sind.
Die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 vergleicht den abgelesenen zulässigen Bereich mit den für jeden der Zeitpunkte t₁ , t₂ , t₃ ... t_n berechneten Durchschnittswerten der Verstärkungen D' der Frequenzübertragungsfunktion F und erfasst Durchschnittswerte, die jeweils einen Wert innerhalb des zulässigen Bereichs unter den Durchschnittswerten der Verstärkungen D' der Frequenzübertragungsfunktion F entsprechend den Zeitpunkten t₁ , t₂ , t₃ ... t_n haben. Die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 mittelt die erfassten Durchschnittswerte über die Zeitpunkte t₁ bis t_n , um einen Durchschnittswert über die Zeitpunkte t₁ bis t_n zu berechnen (Schritt S103).
Des Weiteren misst die Massemesseinheit 124 die Masse msm des Fahrzeugs 1 (Schritt S9), wobei die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 die Höhe hsm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 entsprechend der Gleichung (14) berechnet (Schritt S104).
[Effekte des zweiten Ausführungsbeispiels]
Da entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 die Höhe h_sm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 mittels der Verstärkung D' der Frequenzübertragungsfunktion F berechnet, kann die Verringerung der Genauigkeit bei der Berechnung der Höhe des Masseschwerpunktes Q, die sich aus der Phasendifferenz zwischen seitlicher Beschleunigung G_y und Rollmoment M_x ergibt, verhindert werden.
Entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel teilt die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 die Verstärkung D' der Übertragungsfunktion F mit einer Frequenz gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert unter den Verstärkungen D' der Frequenzübertragungsfunktion F durch die Masse m_sm des gefederten Teils 5, um so die Höhe h_sm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 zu berechnen. Aus diesem Grund wird in einem Fall, in dem das Rollmoment M_x durch Rauschen aufgrund der Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche beeinflusst wird, die für Rauschen anfällige Hochfrequenzkomponente der Verstärkung D' entfernt, wobei die Höhe des Masseschwerpunktes Q mit der Niederfrequenzkomponente der Verstärkung D' berechnet wird, so dass die Höhe des Masseschwerpunktes Q mit höherer Genauigkeit berechnet werden kann.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Übertragungsfunktionsberechnungseinheit 201 die Frequenzübertragungsfunktion des Rollmoments M_x auf die seitliche Beschleunigung G_y mittels des durchschnittlichen Periodogrammverfahren berechnet. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Übertragungsfunktionsberechnungseinheit 201 die Frequenzübertragungsfunktion mittels eines Modells eines autoregressiven gleitenden Mittelwerts (Autoregressive Moving Average - ARMA) berechnen. In diesem Fall werden für die seitliche Beschleunigung G_y und das Rollmoment M_x jeweils ein Leistungsspektrum der seitlichen Beschleunigung G_y und ein Leistungsspektrum des Rollmoments M_x mit dem Modell eines autoregressiven gleitenden Mittelwerts gewonnen. Des Weiteren kann die Verstärkung D' der Frequenzübertragungsfunktion des Rollmoments M_x mit Bezug auf die seitliche Beschleunigung G_y mittels des Leistungsspektrums der seitlichen Beschleunigung G_y und des Leistungsspektrums des Rollmoments M_x gewonnen werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 des Weiteren einen Durchschnittswert über die Zeitpunkte t₁ bis t_n für Statistiken, die jeweils einen Wert innerhalb des zulässigen Bereichs haben, unter den Statistiken der Verstärkung D' der für jeden der Zeitpunkte t₁ , t₂ , t₃ ... t_n berechneten Frequenzübertragungsfunktion F berechnet und den Durchschnittswert durch die Masse m_sm des gefederten Teils 5 teilt. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die Konfiguration beschränkt, in der der Durchschnittswert der Statistiken der Verstärkung D' über die Zeitpunkte t₁ bis t_n berechnet wird. So kann zum Beispiel die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts 202 die Höhe h_sm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Masseschwerpunkt Q des gefederten Teils 5 berechnen, indem sie eine beliebige der Statistiken der Verstärkung D' der für jeden der Zeitpunkte t₁ bis t_n berechneten Frequenzübertragungsfunktion F durch die Masse msm des gefederten Teils 5 teilt. Die Höhe hsm vom Rollzentrum RC des Fahrzeugs 1 bis zum Schwerpunkt Q des gefederten Teils 5 kann mittels der Statistiken der Verstärkung D' der Frequenzübertragungsfunktion F genauer berechnet werden.
Obwohl die vorliegende Offenbarung mittels des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist der technische Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht auf den in den obigen Ausführungsbeispielen beschriebenen Umfang beschränkt. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Verbesserungen an den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgenommen werden können. Es ist anhand der Beschreibung des Umfangs der Ansprüche ebenso deutlich, dass ein Ausführungsbeispiel mit solchen Änderungen oder Verbesserungen in dem technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung enthalten sein kann.
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 17. April 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung (Nr. 2017-081 676 ), deren Inhalt hier mit Bezug enthalten ist.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts der vorliegenden Offenbarung ist nützlich, wenn es darum geht, die Höhe eines Masseschwerpunktes in einem Fahrzeug wie etwa einem Nutzfahrzeug zu schätzen.
Liste der Bezugszahlen

1: Fahrzeug
2: ungefederter Teil
3L: linkes Hinterrad
3R: rechtes Hinterrad
4L 4R: Luftfederung
5: gefederter Teil
6: Ladung
10: Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts
11: Speichereinheit
12: Steuereinheit
20: Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts
121: Tragfähigkeitsmesseinheit
122: Rollmomentberechnungseinheit
123: Seitenbeschleunigungsmesseinheit
124: Massemesseinheit
125: Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts
126: Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts über dem Boden
201: Übertragungsfunktionaberechnungseinheit
202: Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2007022287 A [0008]
JP 2017081676 [0072]

Claims

Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts, die umfasst: eine Rollmomentberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um das Rollmoment eines gefederten Teils in einem Fahrzeug auf der Basis der Tragfähigkeiten von am Fahrzeug bereitgestellten linken und rechten Aufhängungen zu berechnen; eine Seitenbeschleunigungsmesseinheit, die konfiguriert ist, um die seitliche Beschleunigung zu messen, die eine Beschleunigung in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs ist; eine Massemesseinheit, die konfiguriert ist, um die Masse des gefederten Teils zu messen; eine Übertragungsfunktionsberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Übertragungsfunktion des Rollmoments mit Bezug auf die seitliche Beschleunigung zu berechnen; und eine Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts, die konfiguriert ist, um eine Verstärkung der Übertragungsfunktion durch die Masse des gefederten Teils zu teilen, um eine Höhe von einem Rollzentrum des Fahrzeugs bis zu einem Masseschwerpunkt des gefederten Teils zu berechnen.
Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts eine Verstärkung der Übertragungsfunktion, die einer Frequenz gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert unter den Verstärkungen der Übertragungsfunktion entspricht, durch die Masse des gefederten Teils teilt, um die Höhe vom Rollzentrum des Fahrzeugs bis zum Masseschwerpunkt des gefederten Teils zu berechnen.
Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts nach Anspruch 2, wobei die Berechnungseinheit für die Höhe des Masseschwerpunkts eine Statistik, die aus einer Vielzahl von Verstärkungen der Übertragungsfunktion bezogen wird, die einer Frequenz gleich oder kleiner als der vorgegebene Wert entspricht, durch die Masse des gefederten Teils teilt, um die Höhe vom Rollzentrum des Fahrzeugs bis zum Masseschwerpunkt des gefederten Teils zu berechnen.
Schätzvorrichtung für die Höhe des Masseschwerpunkts nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jede der linken und rechten Aufhängungen eine Luftfederung ist und die Rollmomentberechnungseinheit das Rollmoment auf der Basis einer Differenz zwischen Verschiebungen der linken und rechten Federungen und einer Differenz zwischen Drücken in den linken und rechten Federungen berechnet.