轮载荷推定装置和程序制造方法及图纸

重心惯性值算出部(36、236)算出包含装载物的车辆的与重心有关的信息，并且算出车辆的包含围绕重心的惯性主轴和惯性乘积的惯性张量(J

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮载荷推定装置和程序


[0001]本专利技术涉及轮载荷推定装置和轮载荷推定程序。

技术介绍

[0002]以往，在将装载物提升而行驶的叉车等车辆中，为了避免由车辆重心的偏倚导致的车轮的浮起、车辆翻倒等危险性，对支撑车辆的各轮的载荷进行了推定。
[0003]例如，已提出以4轮的车辆为对象，计测前后和横向加速度以及侧倾角速度和俯仰角速度的技术(参照专利文献1)。在该技术中，基于考虑了各轮的上下刚性、前后方向行为、侧倾惯性主轴的倾斜度、陀螺效应的俯仰力矩、以及考虑了横向行为的侧倾力矩，推定各轮的载荷。
[0004]另外，例如，已提出以4轮的车辆为对象，计测前后和横向加速度、侧倾角加速度和俯仰角加速度的技术(参照专利文献2)。在该技术中，基于由前后方向行为引起的俯仰力矩和由横向行为引起的侧倾力矩、以及车辆的俯仰惯性和侧倾惯性，推定各轮的载荷。
[0005]另外，例如，已提出以叉车为对象，计测各轮载荷和2个驱动轮的车轮速度的技术(参照专利文献3)。在该技术中，车轮速度用于转弯半径的算出，与任意的轮载荷计测值的下降相应地调整操舵量、制动驱动转矩。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：特开2004
‑
58960号公报
[0009]专利文献2：特开2013
‑
216278号公报
[0010]专利文献3：特开2001
‑
63991号公报

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的问题
[0012]但是，专利文献1和2记载的技术是以4轮的一般车辆为对象的，没有考虑例如叉车那样以各种状态装载大重量的装载物而行驶的情况。因此，在专利文献1和2记载的技术中，存在无法适当地推定以各种状态装载大重量的装载物而行驶的车辆的轮载荷的问题。
[0013]另外，在专利文献3记载的技术中，为了计测轮载荷，利用了装载物的装载部位的应变，但是为了得到应变，需要降低装载物的装载部位的刚性，存在产生安全上的风险的问题。
[0014]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种即使在刚体的重心变动的情况下也不用降低刚体的刚性就能够精度良好地推定轮载荷的轮载荷推定装置和程序。
[0015]用于解决问题的方案
[0016]为了达成上述目的，本专利技术的轮载荷推定装置构成为包含：取得部，其取得包含对重心赋予变动的要素的刚体的围绕3个轴的角速度、角加速度、作为所述刚体的行进方向的前后方向和作为所述刚体的宽度方向的横向的加速度、所述要素的重量以及所述要素的包
含高度的位置；重心惯性值算出部，其算出所述刚体的与重心有关的信息，并且算出所述刚体的包含围绕重心的惯性主轴的惯性值；轮载荷变动算出部，其基于由所述取得部取得的所述角速度、所述角加速度及所述前后方向和横向的加速度、以及由所述重心惯性值算出部算出的所述刚体的与重心有关的信息和所述惯性值，算出作用于支撑所述刚体的多个车轮各自的轮载荷的变动量；以及轮载荷推定部，其基于由所述轮载荷变动算出部算出的轮载荷的变动量和作用于所述车轮各自的静载荷，推定所述轮载荷。
[0017]根据本专利技术的轮载荷推定装置，取得部取得包含对重心赋予变动的要素的刚体的围绕3个轴的角速度、角加速度、作为刚体的行进方向的前后方向和作为刚体的宽度方向的横向的加速度、要素的重量以及要素的包含高度的位置，重心惯性算出部算出刚体的与重心有关的信息，并且算出刚体的包含围绕重心的惯性主轴的惯性值，轮载荷变动算出部基于由取得部取得的角速度、角加速度以及前后和横向的加速度、以及由重心惯性值算出部算出的刚体的与重心有关的信息和惯性值，算出作用于支撑刚体的多个车轮各自的轮载荷的变动量，轮载荷推定部基于由轮载荷变动算出部算出的轮载荷的变动量和作用于车轮各自的静载荷，推定轮载荷。由此，即使在刚体的重心变动的情况下，也不用降低刚体的刚性就能够精度良好地推定轮载荷。
[0018]另外可以是，所述重心惯性值算出部基于由所述取得部取得的所述要素的重量和位置、以及构成所述刚体的多个构成部位各自的结构，算出包含所述要素的刚体和所述构成部位各自的重心位置，使用包含所述要素的刚体的重心位置与所述构成部位各自的重心位置的差值，算出所述惯性值。由此，能够适当地算出与重心的变动相应的惯性值。
[0019]另外可以是，所述重心惯性值算出部算出进一步包含惯性乘积的所述惯性值。由此，能够更适当地算出与重心的变动相应的惯性值，能够更精度良好地推定轮载荷。
[0020]另外可以是，所述取得部取得作用于所述车轮的横向力和前后力，所述轮载荷变动算出部进一步使用基于由所述取得部取得的所述横向力和所述前后力算出的所述刚体的围绕重心的横摆力矩，算出所述轮载荷的变动量。由此，能够考虑刚体的围绕重心的横摆力矩而推定轮载荷。
[0021]另外可以是，所述轮载荷变动算出部在所述多个车轮各自的所述轮载荷的变动量的总和为0的制约下，将所述刚体的围绕重心的横摆力矩与所述轮载荷的变动量一起算出。由此，能够基于由取得部取得的信息，将横摆力矩也与轮载荷一起算出。
[0022]另外可以是，所述刚体是车辆，所述对重心赋予变动的要素是装载于所述车辆的装载物。另外可以是，所述车辆是叉车，所述装载物装载于能上下运转的叉。由此，针对例如叉车那样将装载物以各种状态装载而行驶的车辆，能够精度良好地推定轮载荷。
[0023]另外可以是，所述刚体的与重心有关的信息包含所述刚体的重心位置与所述刚体的侧倾中心的上下方向的距离、所述刚体的重心位置的横向的位置、以及所述多个车轮各自与所述刚体的重心位置的横向的距离。
[0024]另外，本专利技术的轮载荷推定程序是用于使计算机作为上述的轮载荷推定装置的各部发挥功能的程序。
[0025]专利技术效果
[0026]根据本专利技术的轮载荷推定装置和程序，即使在刚体的重心变动的情况下，也不用降低刚体的刚性就能够精度良好地推定轮载荷。
附图说明
[0027]图1是概略性地示出由装载物的提升高度的不同引起的惯性主轴的不同的示意图。
[0028]图2是用于说明相对于地面坐标系的车辆坐标系的图。
[0029]图3是示出车辆整体的各构成要素的概略、重心及坐标原点的图。
[0030]图4是示出第1实施方式的轮载荷推定装置和连接到轮载荷推定装置的各构成的框图。
[0031]图5是第1实施方式的轮载荷推定装置的功能框图。
[0032]图6是示出轮载荷推定装置的硬件构成的框图。
[0033]图7是示出第1实施方式的轮载荷推定处理的一个例子的流程图。
[0034]图8是示出第2实施方式的轮载荷推定装置和连接到轮载荷推定装置的各构成的框图。
[0035]图9是第2实施方式的轮载荷推定装置的功能框图。
[0036]图10是示出第2实施方式的轮载荷推定处理的一个例子的流程图。
[0037]图11是示出轮载荷推定结果的一个例子的图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种轮载荷推定装置，其特征在于，包含：取得部，其取得包含对重心赋予变动的要素的刚体的围绕3个轴的角速度、角加速度、作为所述刚体的行进方向的前后方向和作为所述刚体的宽度方向的横向的加速度、所述要素的重量以及所述要素的包含高度的位置；重心惯性值算出部，其算出所述刚体的与重心有关的信息，并且算出所述刚体的包含围绕重心的惯性主轴的惯性值；轮载荷变动算出部，其基于由所述取得部取得的所述角速度、所述角加速度及所述前后方向和横向的加速度、以及由所述重心惯性值算出部算出的所述刚体的与重心有关的信息和所述惯性值，算出作用于支撑所述刚体的多个车轮各自的轮载荷的变动量；以及轮载荷推定部，其基于由所述轮载荷变动算出部算出的轮载荷的变动量和作用于所述车轮各自的静载荷，推定所述轮载荷。2.根据权利要求1所述的轮载荷推定装置，其中，所述重心惯性值算出部基于由所述取得部取得的所述要素的重量和位置、以及构成所述刚体的多个构成部位各自的结构，算出包含所述要素的刚体和所述构成部位各自的重心位置，使用包含所述要素的刚体的重心位置与所述构成部位各自的重心位置的差值，算出所述惯性值。3.根据权利要求1或权利要求2所述的轮载荷推定装置，其中，所述重心惯性值算出部算出进一步包含惯性乘积的所述惯性值...

【专利技术属性】
技术研发人员：服部达哉，山口裕之，森大辉，服部义和，铃木德祥，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：