JP2659585B2

JP2659585B2 - 車輪速度処理装置

Info

Publication number: JP2659585B2
Application number: JP1134128A
Authority: JP
Inventors: 信彦牧野; 山田　　信一; 輝良若尾; 将増富
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: GB2233414A; DE4016903A1; JPH03558A; GB2233414B; GB9011019D0; US5200897A; DE4016903C2

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、車両の車輪速度を処理して制御量を演算す
る車輪速度処理装置に関し、特にテンパータイヤ等の異
径タイヤ（特に、小径タイヤ）を装着した場合にも良好
に制御し得るものに関する。

〔従来の技術〕

従来、車輪速度を利用する、例えばアンチスキッド制
御装置では特開昭59−6163号公報に示されるように小径
タイヤ装着の有無を検出し、小径タイヤが装着されてい
ると判別した時はアンチスキッド制御を解除している。

また、特開平２−169362号公報では、車輪速度を演算
し、一輪の最高車輪速度と、他の輪の車輪速度との差か
ら、一輪が小径であるかどうかを検出するものが記載さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の前者のものでは、小径タイヤを装
着すると常にアンチスキッド制御を解除してしまうの
で、その制御性能を十分発揮できないという問題があ
る。これは、車輪速度を利用する他の制御装置について
も同様なことが言える。

また、後者のものでは、演算された車輪速度自体の差
から小径を判別しているために、車輪速度が特に低速時
において十分な車輪速度差を検出できず、小径タイヤの
判別を確実に行うことができない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、異径タ
イヤ装着時にも確実に異径タイヤを判別し、制御性能を
十分発揮して得る車輪速度処理装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、このため第１図に示すように、車輪速度セ
ンサの検出信号に基づいて、左右の車輪速度を演算する
車輪速度演算手段と、前記左輪および右輪の演算された車輪速度の比を演算
する比演算手段と、演算された車輪速度の比から異径タイヤ装着輪の有無
を判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果の無の場合、前記車輪速度セ
ンサのすべての検出信号を用いて制御量を演算し、かつ
判別結果が有の場合、前記小径タイヤ装着輪の車輪速度
センサの検出信号を除外した他の車輪速度センサの検出
信号を用いて制御量を補償演算する制御量演算手段とを
備え、前記制御量を用いて被制御手段を制御するという
技術的手段を採用する。

〔作用〕

本発明によれば、左右輪の車輪速度の比から確実に異
径タイヤの装着を判別することができ、判別した場合に
は異径タイヤ装着輪の車輪速度センサの信号を除外して
他の車輪速度センサの信号を用いて制御量を補償演算す
るので、制御装置の動作を解除する必要がなく、補償演
算した制御量により異径タイヤ非装着時とほぼ同様な制
御性能を発揮し得る。

〔実施例〕

第２図に本発明の一実施例の構成を示す。本実施例は
フロントエンジン・リア駆動の四輪車に本発明を適用し
た例である。

右前輪１、左前輪２、右後輪３及び左後輪４のそれぞ
れに電磁ピックアップ方式又は光電変換式の回転速度セ
ンサ5,6,7,8が配置され、各車輪１〜４の回転に応じて
パルス信号を出力している。更に各車輪１〜４には各々
油圧ブレーキ装着（ホイールシリンダ）11〜14が配設さ
れ、マスタシリンダ16からの油圧は、アクチュエータ21
〜24、各油圧管路を介して、各油圧ブレーキ装置11〜14
に送られる。ブレーキペダル15の踏み込み状態は、スト
ップスイッチ25によって検出され、制動時はオン信号が
出力され、非制動時にはオフ信号が出力される。

通常時、ブレーキペダル15の踏み込みにより、マスタ
シリンダ16に油圧が発生し、各車輪１〜４を制動するこ
とができるが、別にスリップ制御用の油圧源として、電
動モータの駆動によって油圧を発生する油圧ポンプ17,1
8も設けられている。電子制御回路30がこれらアクチュ
エータ21〜24を制御することにより、油圧ブレーキ装置
11〜14のブレーキ油圧を調整し、各車輪毎に制動力を調
整する。すなわち、各アクチュエータ21〜24は、増圧モ
ード、減圧モード、保持モードを持つ電磁式３位置弁
で、例えばアクチュエータ21の場合、Ａ位置でブレーキ
油圧を増圧し、Ｂ位置でブレーキ油圧を保持し、Ｃ位置
でブレーキ油圧をリザーバ19へ逃がし、減圧を行う。ま
た、この３位置弁は、非通電時に増圧モードとなり、通
電時にその電流レベルにより保持又は減圧モードとな
る。

電子制御回路（ECU）30は、イグニッションスイッチ2
6がオンされることにより電力を供給され、速度センサ
５〜８及びストップスイッチ25からの信号を受け、スリ
ップ制御のための演算処理などを行い、上述のごとくア
クチュエータ21〜24を制御する出力信号を発生する。

電子制御回路30は第３図に示すごとき回路構成であ
る。ここで、波形整形増幅回路31〜34は、各速度センサ
５〜８の信号をマイクロコンピュータ36による処理しに
適した形のパルス信号とし、バッファ回路37はストップ
スイッチ25からの信号を一時的に保持し、電源回路38は
イグニッションスイッチ26のオン時にマイクロコンピュ
ータ36などに定電圧を供給し、マイクロコンピュータ36
はCPU41,ROM42,RAM43,I/O回路44等を備えることによ
り、入力したデータに基づき各駆動回路に制御信号を出
力する。

駆動回路46〜49はそれぞれマイクロコンピュータ36か
らの制御信号に応じた出力をするものであり、各アクチ
ュエータ21〜24の電磁ソレノイドを駆動する。

次に、このように構成されたアンチスキッド制御装置
の処理および動作を説明する。

イグニッションスイッチ26がオンされると、電源回路
38による定電圧がマイクロコンピュータ36などに印加さ
れ、マイクロコンピュータ36のCPU41は、ROM42に予め記
憶されたプログラムに従って演算処理を実行開始する。

第４図は、アンチスキッド制御を行うための所定の周
期の実行されるタイマ割込ルーチンで、まず、ステップ
101で初期化処理を行う。

ステップ102で、車輪速度センサ５〜８、ストップス
イッチ25からの信号を読み込み、ステップ103で左右前
後輪の車輪速度Vw_**（_**は_FL，_FR，_RL，_RRを示す）を演
算する。

次に、ステップ104で小径タイヤが装着されているか
否かの小径輪判別を行う。このステップ104は、詳細に
は第５図（ａ），（ｂ）に示す通りであり、小径タイヤ
の装着の有無を左右輪の偏差（速度比率）から判別す
る。

まず、ステップ201にてフラッグf_FOが１で現在すでに
フロント偏差有と判定中の時は、ステップ202に進み左
右前輪の速度比V_FMIN／V_FMAXが所定値R_Fより未満か否か
を判定し、ステップ203でこの条件が否定されたV_FMIN／
V_FMAX≧R_Fの状態が所定時間T₁′秒以上続いた場合、ス
テップ204へ進み、フロント偏差無と判定し、フラッグf
_FOを０にリセットする。そして、ステップ205で小径タ
イヤ装着を示す識別フラッグf_FRO，f_FLOを０にリセット
し、小径タイヤ装着なしと判別する。

一方、ステップ201にて、フラッグf_FOが０で偏差無の
場合は、ステップ211に進み、左右輪の速度比が所定値R
_F未満か否か判定し、ステップ212でこの条件が肯定され
た状態が所定時間T₁秒以上続いた場合、ステップ213へ
進み、フロント偏差有と判定し、フラッグf_FOを１にセ
ットする。

そして、ステップ214にて、フロント左右輪の車輪速
度V_FL，V_FRの大小を比較し、速度の高い方を小径タイヤ
装着輪として記憶する。

すなわち、V_WFR＜V_WFLの条件が肯定のとき、ステップ
215で左前輪２に小径タイヤ装着を示すフラッグf_FLOに
１をセットする。他方、同条件が否定のとき、ステップ
216で右前輪１に小径タイヤ装着を示すフラッグf_FROに
１をセットする。

第５図（ｂ）は、リア側の処理を同様に行うルーチン
で、まずステップ221にてフラッグf_ROが１で現在すでに
リア偏差有と判定中の時は、ステップ222に進み、左右
後輪の速度比（V_RMIN／V_RMAX）が所定値R_Rにより未満か
否か判定し、ステップ223でこの条件が否定されたV_RMIN
／V_RMAX≧R_Rの状態が所定時間T₁′以上続いた場合、ス
テップ224でリア偏差無と判定し、フラッグf_ROを０にリ
セットする。そして、ステップ225で、小径タイヤ装着
を示す識別フラッグf_RRO，f_RLOを０にリセットし、小径
タイヤ装着なしと判別する。

一方、ステップ221にて、フラッグf_ROが０で偏差無の
場合は、ステップ231に進み、左右輪の速度比が所定値R
_R未満か否かを判定し、ステップ232でこの条件が肯定さ
れた状態が所定時間T₁以上続いた場合、ステップ233で
リア偏差有と判定し、フラッグf_ROを１にセットする。

そして、ステップ234にて、リア左右輪の車輪速度
V_RL，V_RRの大小を比較し、速度の高い方を小径タイヤ装
着輪として記憶する。

すなわち、V_WRR＜V_WRLの条件が肯定のとき、ステップ
235で左後輪４に小径タイヤ装着を示すフラッグf_RLOに
１をセットする。他方、同条件が否定のとき、ステップ
236で右後輪１に小径タイヤ装着を示すフラッグf_RROを
１にセットする。

次に、第４図に戻ってステップ105へ進み、前後輪車
輪速度の補正係数K_R(n)を演算する。この補正係数K_R(n)
は、例えば前輪用センサ5,6と後輪用センサ7,8が構造が
異なる場合等、その出力差を補正するためのものであ
る。

この処理を詳細に示す第６図において、車輪速度セン
サ５〜８から車輪速度に応じた周期のパルスが出力さ
れ、そのパルスをソフト処理でカウントするカウンタを
P_**（_**は_FR，_FL，_RR，_RLを示す）とすると、まずステ
ップ301にて、フラッグf_ACTが１ですでにアンチスキッ
ド制御中ならば、係数算出処理をパスしてステップ314
に進み、全ての車輪のパルス数情報P_FR，P_FL、P_RR，P_RL
を０にリセットする。

フラッグf_ACTが０でアンチスキッド制御前ならば、ス
テップ302にて左右前輪の偏差有／無をチェックする。

フラッグf_FOが０で偏差無の場合は、ステップ304で左
右前輪のパルス数の和（P_FR＋P_FL）をP_Fとし、係数算出
に用いるべく記憶する。一方、フラッグf_FOが１で偏差
有の場合は、ステップ303で左右のパルス数を比較し、
少ない方のパルス数P_FMINの２倍をP_Fとし、記憶する。
即ち、パルス数の多い方の輪が小径タイヤ装着輪と判断
できるため、小径タイヤ装着輪のパルス数情報を係数算
出から除外するための処置である。

後輪に関しても、前輪と同様にステップ305〜307にて
係数算出に用いるパルス数情報P_Rを求める（ここで、P
_FR，P_FL、P_RR，P_RLは、各車輪別にパルス入力があった
時にインクリメントされる）。

次に、ステップ311にて、情報P_Rと所定値K₁を比較
し、情報P_Rが所定値K₁に満たない時（例えば走行距離が
少ない時）は、ルーチンを抜け出る。情報P_Rが所定値K₁
以上であった場合は、ステップ312にて前後輪補正係数
の今回演算値K_RXを算出し、ステップ313にて次式に基づ
いて1/2フィルタ処理を施し、前後輪補正係数K_R(n)を求
める。

K_R(n)＝（K_RX＋K_R(n-1)）/2 なお、K_R(n)は今回演算された補正係数、K_R(n-1)は前
回演算された補正係数である。

そして、ステップ314でパルス数情報（P_FR，P_FL，
P_RR，P_RL）を０にリセットし、ステップ105の処理を終
了する。

次に、第４図のステップ106の推定車体速度V_SB及びス
リップ判定速度V_SHの算出を行う。このステップ106では
基本的には、車体速度データから次の（１），（２）式
の計算により推定車体速度V_SBを算出する。

V_WD＝MAX（V_WFO，V_WRO） ……（１） V_SB(n)＝MED（V_WO，V_SB(n-1)＋α_UP・t,V_SB(n-1)−α_DW
・ｔ） ……（２）ここで、V_WOは選択車輪速度であり、選択前輪速度V
_WFOと選択後輪速度V_WROを比較し、高い方を（１）式で
選択する。MAXは、カッコ内の要素の内、最大のものを
選び出す演算子を表す。

（２）式でV_SB(n)は現在の車体推定速度を表し、V
_SB(n-1)は前回本ステップが実行されて算出された車体
推定速度、α_UP及びα_DWは、予め車体の速度を推定する
ために設定されている加速度を示す一定値、ｔは演算周
期、MEDはカッコ内の要素の内の中間の値を選択する演
算子を表す。上記α_UPは0.5Gに、α_DWは例えば1.0Gに設
定される。

ステップ106の詳細を示す第７図により、（１），
（２）式の演算を説明すると、（１）式でV_WFOは選択前
輪速度であり、ステップ350でフラッグf_FROが１であっ
て、右前輪が小径タイヤ装着判定されている場合、ステ
ップ356で左前輪の車体速度V_WFLをV_WFOに選択する。ま
た、ステップ351でフラッグf_FLOが１であり、左前輪が
小径タイヤ装着判定されている場合、ステップ355で右
前輪の車輪速度V_WFRを選択する。また、小径タイヤ装着
と判定されていない場合はステップ352へ進み、V_WFRとV
_WFLとを比較し、高い方をステップ355又は356でV_WFOと
して選択する。

同様にV_WROは選択後輪速度であり、ステップ360でフ
ラッグf_RROが１であって、右後輪が小径タイヤ装着判定
されている場合は、ステップ366で左後輪の車輪速度V
_WRLに補正係数K_R(n)を乗算した補正速度をV_WROに選択す
る。また、ステップ361でフラッグf_RLOが１であり、左
後輪が小径タイヤ装着判定されている場合、ステップ36
5で右後輪の車輪速度V_WRRに補正係数K_R(n)を乗算した補
正速度をV_WROとして選択する。

そして、ステップ370で選択速度V_WFOとV_WROの大小比
較を行い、ステップ371または372で大きい方を選択車輪
速度V_WOとする。

次に、ステップ380で次式の判定を行い、 V_WO＞V_SB(n-1)＋α_UP・ｔこの判定が肯定ならば、ステップ384で今回の車体推
定速度V_SB(n)を次式で求める。

V_SB(n)＝V_SB(n-1)＋α_UP・ｔ他方、判定が否定ならば、ステップ381で次式の判定
を行う。

V_WO＜V_SB(n-1)−α_DW・ｔこの判定が肯定ならば、ステップ382で今回の車体推
定速度V_SB(n)を次式により求める。

V_SB(n)＝V_SB(n-1)−α_DM・ｔ判定が否定ならば、ステップ383で今回の車体推定速
度V_SB(n)を次式により求める。

V_SB(n)＝V_WO 次に、ステップ390にてスリップ判定速度V_SHが下記式
により求められる。

V_SH＝K_SH・V_SB−K_V ここでK_SHは予め定められている比例係数であり、例
えば0.95に設定され、K_Vは予め定められている所定値で
あり、例えば5km/hに設定される。実際、この値はアク
チュエータの応答遅れ、ECUの演算遅れ等を考慮し、多
少小さめのスリップ率値を選んでいる。

これで、第４図のステップ106を終了し、ステップ107
へ進み、求めたスリップ判定速度V_SHと各車輪速度（但
し、後輪は補正速度）を比較し、アンチスキッド制御を
行うか否か、現在アンチスキッド制御中であるか否かを
判定した後、車輪加速度等によりアクチュエータ（制御
弁）21〜24を減圧、保持、増圧のいずれかのモードに設
定する。

そして、ステップ108において設定されたモードに応
じて各駆動回路46〜49に制御信号を出力し、アクチュエ
ータ21〜24を駆動する。

上記処理において、１輪に小径タイヤを装着した場
合、第８図に示すように小径タイヤ輪の演算速度V
_W1は、標準タイヤ輪の演算速度V_W2に対して、タイヤ径
比率の分だけ偏差が発生する。

推定車体速度V_SBを算出するための選択車輪速度V_W0に
小径タイヤ輪の演算速度V_W1を使用してしまうと、スリ
ップ判定速度V_SHが適正値よりも高い値に設定されるた
め、第８図の時刻t₁で示すように標準タイヤ輪の制御開
始が早すぎるといった現象が生じる。

これに対して本発明では、小径タイヤが装着されてい
る車輪を識別する。そして、偏差の生じている小径タイ
ヤ装着輪の車輪速度V_W1を選択車輪速度V_WOの演算から除
外する処理を施す。この処理によって、第９図に示すご
とく、偏差の生じていない標準タイヤ輪の車輪速度V_W2
を基に推定車体速度V_SBが算出されるため、スリップ判
定速度V_SHも正確に設定され、第９図で示したように制
御開始が時刻t₂に適正に設定される。

また、前輪と後輪との間に発生する演算車速の偏差を
補正する方法として、左右前輪のパルス情報の和（P_FR
＋P_FL）と左右後輪のパルス情報の和（P_RR＋P_RL）を用
いて、補正係数を算出すると、１輪のみ小径タイヤ装着
した場合に、車輪速度の補正をすることによって、新た
に偏差を生み出してしまう。これに対し、本発明によれ
ば、例えばリヤ１輪に小径タイヤを装着した場合、左右
前輪のパルス情報和をP_Fとし、後輪の小径タイヤでない
側のパルス情報の２倍をP_Rとして補正係数K_R(n)を算出
することになる。この結果、K_R(n)×V_RLが偏差を生み出
すような現象は発生しない。

なお、上記実施例では、フロントエンジン・リア駆動
の４車輪速度センサ・４チャンネルのアンチスキッド制
御装置に適用したが、フロントエンジン・フロント駆動
の車両、アクチュエータが３個の３チャンネルアンチス
キッド制御装置など、他の形式のものにも適用可能であ
る。

また、制御量として、補正係数、推定車体速度を用
い、被制御手段をアンチスキッド制御としたが、これの
みならず、車輪速度センサを利用する他のシステム、例
えばトラクション制御装置、４輪操舵装置などにも適用
可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、異径タイヤの装着
を確実に判別し、異径タイヤを装着した場合、制御装置
の動作を解除する必要がなく、補償演算した制御量によ
り異径タイヤ非装着時とほぼ同様の制御性能を発揮でき
るという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明を示すブロック図、第２図は本発明の一
実施例を示す模式図、第３図は第２図図示の電子制御回
路を示すブロック図、第４図〜第７図は作動説明に供す
るフローチャート、第８図および第９図は作動説明に供
するタイムチャートである。１〜４……車輪,5〜８……車輪速度センサ,21〜24……
アクチュエータ,30……電子制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者若尾輝良愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (72)発明者増富将愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開平２−169362（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の左右輪の回転速度を検出する複数の
車輪速度センサと、前記車輪速度センサの検出信号に基づいて、左右の車輪
速度を演算する車輪速度演算手段と、前記左輪および右輪の演算された車輪速度の比を演算す
る比演算手段と、この演算された車輪速度の比から少なくとも１輪以上の
異径タイヤ装着輪の有無を判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果が無の場合、前記車輪速度セン
サのすべての検出信号を用いて制御量を演算し、かつ判
別結果が有の場合、前記異径タイヤ装着輪の車輪速度タ
イヤの検出信号を除外した他の車輪速度センサの検出信
号を用いて制御量を補償演算する制御量演算手段とを備
え、前記制御量を用いて被制御手段を制御するようにしたこ
とを特徴とする車輪速度処理装置。