JP5398603B2 - 左右重心位置推定装置、左右重心位置推定方法、および牽引車 - Google Patents
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Description
(概要)
連結車1は、図1に示すように、牽引車2と被牽引車3とがカプラ4を介して連結された車両である。被牽引車3に積み込まれた荷物の状態を外部から目視確認することはできない。このため、連結車1は、カプラ4にかかる荷重である第5輪荷重と牽引車前輪5および牽引車後輪6の左右にかかる荷重の偏りを検出することにより被牽引車3の左右の重心位置の偏りを推定する。さらに、連結車1は、被牽引車3の前後の重心位置の偏りを推定することにより、左右の重心位置の偏りの推定結果を補正する。この補正結果は、連結車1のユーザ(運転者など)が認識できるように運転席の計器パネルなどに表示される。
連結車1は、牽引車2、被牽引車3から構成される。牽引車2は、説明を分り易くするために、カプラ4、牽引車前輪5、牽引車後輪6、および牽引車シャーシ7を図示する。また、被牽引車3は、説明を分り易くするために、被牽引車輪8,9および被牽引車シャーシ10を図示する。また、牽引車2には左右重心位置推定装置20が搭載されている。
次に、左右重心位置推定装置20の動作について説明する。
X=[(FS1+FS2)/Fb]・L1/2
で求められる。
第5輪荷重:被牽引車輪8,9にかかる荷重=1:2
となる。これを一般化すれば、
第5輪荷重:被牽引車軸荷重=1:N(Nは軸数)
となる。たとえば3軸では、第5輪荷重:被牽引車軸荷重=1:3になる。
α=g〔F−(μr W+μc SV2 +Wsinθ)〕/(W+Wr )
であり、さらに、ギヤ比A,B二段についてそれぞれ駆動力をFA 、FB とし、加速度をそれぞれαA 、αB とし、回転部分相当質量をそれぞれWrA、WrBとするとき、車両質量Wは、
W=〔g(FA −FB )−αA WrA+αB WRb 〕/(αA −αB )
である。このとき、牽引車2の駆動力F、路面勾配θ、連結車1の車両加速度α、連結車1の車両走行抵抗μr W,連結車1の風圧抵抗μc SV2については牽引車2側のみで測定可能である。また、連結車1の回転部分相当質量Wrについては、被牽引車輪8,9のタイヤの型式などから容易に取得できる。
以上説明したように、被牽引車3の前後方向の重心位置を推定し、この推定結果に基づいて左右方向の重心位置の推定結果を補正するので、被牽引車3の前後の重心の偏りに影響されることなく被牽引車3の左右の重心の偏りを正しく推定することができる。
また、左右重心位置推定装置20の各部(左右重心位置推定部23、前後重心位置推定部24、補正演算部25、質量推定部27など)は、所定のプログラムにより動作する汎用の情報処理装置によって構成されてもよい。例えば、汎用の情報処理装置は、メモリ、CPU(Central Processing Unit)、入出力ポートなどを有する。汎用の情報処理装置のCPUは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、汎用の情報処理装置には、左右重心位置推定装置20の各部の機能が実現される。また、その他の機能についてもソフトウェアにより実現可能な機能については汎用の情報処理装置とプログラムとによって実現することができる。なお、上述したCPUの代わりにASIC(Application Specific Integrated Circuit)、マイクロプロセッサ(マイクロコンピュータ)、DSP(Digital Signal Processor)などを用いてもよい。
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り様々に変更が可能である。たとえば左右重心位置推定部23が補正前の左右重心位置を推定する方法については、上述したようにX=[(FS1+FS2)/Fb]・L1/2によって推定する方法以外にも、たとえば特許文献1に記載されている方法などの様々な方法が適用できる。
Claims (6)
- 被牽引車を牽引する牽引車に搭載され、上記被牽引車の進行方向に対する左右方向の重心位置を推定する左右重心位置推定装置において、
上記被牽引車の進行方向に対する前後方向の重心位置を推定する前後重心位置推定手段と、
上記前後重心位置推定手段の推定結果に基づいて上記左右方向の重心位置の推定結果を補正する左右重心位置補正手段と、
を有する、
ことを特徴とする左右重心位置推定装置。 - 請求項1記載の左右重心位置推定装置であって、
前記牽引車に前記被牽引車が連結されてなる連結車の総重量から前記牽引車の重量を差し引いた重量を被牽引車軸荷重とし、前記被牽引車が有する車輪の軸数をN(Nは1以上の整数)とするときに、当該被牽引車軸荷重を前記牽引車の第5輪荷重のN倍で除算した結果を補正係数とし、
前記左右重心位置補正手段は、補正前の前記左右方向の重心位置の推定結果に対して上記補正係数を乗算することにより補正された左右方向の重心位置の推定結果を出力する、
ことを特徴とする左右重心位置推定装置。 - 被牽引車を牽引する牽引車に搭載され、上記被牽引車の進行方向に対する左右方向の重心位置を推定する左右重心位置推定装置が実行する左右重心位置推定方法において、
上記被牽引車の進行方向に対する前後方向の重心位置を推定する前後重心位置推定ステップと、
上記前後重心位置推定ステップの処理による推定結果に基づいて上記左右方向の重心位置の推定結果を補正する左右重心位置補正ステップと、
を有する、
ことを特徴とする左右重心位置推定方法。 - 請求項3記載の左右重心位置推定方法であって、
前記牽引車に前記被牽引車が連結されてなる連結車の総重量から前記牽引車の重量を差し引いた重量を被牽引車軸荷重とし、前記被牽引車が有する車輪の軸数をN(Nは1以上の整数)とするときに、当該被牽引車軸荷重を前記牽引車の第5輪荷重のN倍で除算した結果を補正係数とし、
前記左右重心位置補正ステップの処理は、補正前の前記左右方向の重心位置の推定結果に対して上記補正係数を乗算することにより補正された左右方向の重心位置の推定結果を出力するステップを有する、
ことを特徴とする左右重心位置推定方法。 - 被牽引車を牽引する牽引車において、
上記被牽引車の進行方向に対する左右方向の重心位置を推定する左右重心位置推定手段を有し、
上記左右重心位置推定手段は、
上記被牽引車の進行方向に対する前後方向の重心位置を推定する前後重心位置推定手段と、
上記前後重心位置推定手段の推定結果に基づいて上記左右方向の重心位置の推定結果を補正する左右重心位置補正手段と、
を有する、
ことを特徴とする牽引車。 - 請求項5記載の牽引車であって、
前記牽引車に前記被牽引車が連結されてなる連結車の総重量から前記牽引車の重量を差し引いた重量を被牽引車軸荷重とし、前記被牽引車が有する車輪の軸数をN(Nは1以上の整数)とするときに、当該被牽引車軸荷重を前記牽引車の第5輪荷重のN倍で除算した結果を補正係数とし、
前記左右重心位置補正手段は、補正前の前記左右方向の重心位置の推定結果に対して上記補正係数を乗算することにより補正された左右方向の重心位置の推定結果を出力する、
ことを特徴とする牽引車。
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