[go: up one dir, main page]

JP2736392B2 - Vehicle wheel force detection device, vehicle anti-lock brake device, and vehicle traction control device - Google Patents

Vehicle wheel force detection device, vehicle anti-lock brake device, and vehicle traction control device

Info

Publication number
JP2736392B2
JP2736392B2 JP2024819A JP2481990A JP2736392B2 JP 2736392 B2 JP2736392 B2 JP 2736392B2 JP 2024819 A JP2024819 A JP 2024819A JP 2481990 A JP2481990 A JP 2481990A JP 2736392 B2 JP2736392 B2 JP 2736392B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
vehicle
wheel
axle
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2024819A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03273948A (en
Inventor
長生 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NDK Inc
Original Assignee
Nihon Denshi Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Denshi Kogyo KK filed Critical Nihon Denshi Kogyo KK
Priority to JP2024819A priority Critical patent/JP2736392B2/en
Publication of JPH03273948A publication Critical patent/JPH03273948A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2736392B2 publication Critical patent/JP2736392B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本願発明は、路面摩擦係数に近似的に対応した信号を
出力する車両の車輪作用力検出装置、車両の制動時に車
輪のロックを防止するアンチロックブレーキ装置および
車両の加速時に車輪の過度のスリップを防止するトラク
ションコントロール装置に関するものである。
The present invention relates to a vehicle wheel force detection device that outputs a signal approximately corresponding to a road surface friction coefficient, an anti-lock brake device that prevents locking of a wheel during braking of a vehicle, and an excessive slip of a wheel during acceleration of a vehicle. The present invention relates to a traction control device for preventing traction.

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】2. Description of the Related Art

従来、ブレーキトルクの検出装置として、特開昭61−
27049号公報、あるいは特開昭62−75142号公報に記載さ
れたものが知られている。前者に記載されたものは、車
輪のディスクブレーキ機構において、ブレーキパッド
(ブレーキディスクとの間に制動摩擦を生じさせる部
材)に作用するブレーキトルクを梃子に伝達し、梃子の
軸のねじれ変形を磁歪センサで測定するものである。後
者に記載されたものは、ロードセル(荷重を計測する手
段)を備え、ブレーキパッドに作用するブレーキトルク
を梃子を介してロードセルに伝達することによりブレー
キトルクを計測するものである。これらはいずれも、装
置の構造が複雑であるという欠点を有している。 また、自動車に装備される従来の車両のアンチロック
ブレーキ装置(ABS)では、車体速度と車輪速度とをも
とに、スリップ比がある一定の範囲に入るように制動を
制御する方式が一般的である(たとえば特公昭59−3058
5公報、特開昭60−61354号公報等参照)。 しかし、路面摩擦係数とスリップ比との間の関係は、
路面の状況によって変わりうるものであり、このため、
上記の従来の方式では、路面の状況によっては制動力が
最大とはならないこともあり、その場合には最小の制動
距離が得られない。また、車体速度は車輪速度からの推
定値にすぎないため、スリップ比の制御における精度上
の問題がある。車体速度を正確に把握するためには、対
地速度センサ(たとえば特開昭63−64861号公報参
照)、車体減速度センサ(たとえば特開昭63−170157号
公報参照)などの複雑な装置を必要とする。 また、特開昭63−25169号公報に示された装置では、
車輪に作用する路面摩擦力に起因するトルク(ダイヤト
ルク)を、車輪角加速度とブレーキ液圧とから演算によ
って算出して、ブレーキ液圧上昇中のタイヤトルクの下
降の始まりを車輪のロックの直前状態の判断材料の一つ
として採用している。 しかし、この装置では、タイヤトルクを、車輪角加速
度とブレーキ液圧とから演算によって間接的に求めてお
り、車輪の慣性能率、ブレーキの制動効率等の不確定な
定数の存在のため、計算値に精度上の問題がある。 さらに、従来の車両の加速時における車輪の過度のス
リップを防止するトラクションコントロール装置(TC
S)は、従来のアンチロックブレーキ装置(ABS)と同様
に、車輪速度センサの検出信号をもとに車輪加速度(車
輪の回転周速度の時間変化率)、ならびにスリップ比
(車輪のスリップの度合いを表す量であって、車体速
度、すなわち車体の走行速度と車輪速度(車輪の回転週
速度)の比の1に対する補数として定義され、Sと表記
する)を演算し、これらの組合せにより車輪のスリップ
を防止するように車輪加速度の制御を行うものである。
すなわち、現状のTCSは、路面摩擦力(路面と車輪との
間に作用する摩擦力であって、Eと表記する)を検出す
る手段、もしくは路面摩擦係数(路面と車輪との間の摩
擦係数であって、μと表記する)を検出する手段のいず
れをも備えていない。したがって、現状のTCSは、路面
摩擦力もしくは路面摩擦係数が最大値付近の最適な値に
あるように車輪加速度を制御することが容易でなく、加
速時間(車両が所定の速度まで加速されるのに要する時
間)が最短にはならないという欠点を有している。 本願発明は、上記した従来の装置が有する欠点を除去
した車輪作用力検出装置、アンチロックブレーキ装置、
およびトランクションコントロール装置を提供すること
をその課題としている。
Conventionally, as a brake torque detecting device,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 27049 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-75142 is known. In the former disk brake mechanism, a brake torque acting on a brake pad (a member that generates braking friction between the brake disk and the brake disk) is transmitted to a lever, and the torsional deformation of the lever shaft is magnetostricted. It is measured by a sensor. The latter is provided with a load cell (means for measuring a load), and measures a brake torque by transmitting a brake torque acting on a brake pad to the load cell via a lever. All of these have the disadvantage that the structure of the device is complicated. Conventional antilock brake systems (ABS) installed in automobiles generally control braking so that a slip ratio falls within a certain range based on a vehicle speed and a wheel speed. (For example, Japanese Patent Publication No. 59-3058)
No. 5, JP-A-60-61354, etc.). However, the relationship between the road friction coefficient and the slip ratio is
It can change depending on the road conditions,
In the above conventional method, the braking force may not be maximum depending on the road surface condition, and in that case, the minimum braking distance cannot be obtained. Further, since the vehicle speed is merely an estimated value from the wheel speed, there is a problem in accuracy in controlling the slip ratio. In order to accurately grasp the vehicle speed, complicated devices such as a ground speed sensor (for example, see JP-A-63-64861) and a vehicle-body deceleration sensor (for example, see JP-A-63-170157) are required. And Further, in the device disclosed in JP-A-63-25169,
The torque (diamond torque) caused by the road surface frictional force acting on the wheels is calculated from the wheel angular acceleration and the brake fluid pressure, and the start of the decrease in the tire torque during the increase in the brake fluid pressure is immediately before the wheel lock. It is used as one of the materials for judging the state. However, in this device, the tire torque is calculated indirectly from the wheel angular acceleration and the brake fluid pressure, and the calculated values are calculated due to the existence of uncertain constants such as the wheel inertia rate and the braking efficiency of the brake. Has a problem with accuracy. In addition, conventional traction control devices (TC
S), like the conventional anti-lock brake system (ABS), is based on the detection signal of the wheel speed sensor, based on the wheel acceleration (the rate of change in the peripheral speed of the wheel over time) and the slip ratio (the degree of wheel slip) , Which is defined as a complement to 1 of the ratio of the vehicle speed, ie, the ratio of the vehicle speed to the wheel speed (wheel rotation speed), and is expressed as S. The control of the wheel acceleration is performed so as to prevent the slip.
That is, the current TCS is a means for detecting a road surface frictional force (a frictional force acting between a road surface and a wheel and denoted by E) or a road surface friction coefficient (a friction coefficient between a road surface and a wheel). , Which is denoted by μ). Therefore, it is not easy for the current TCS to control the wheel acceleration so that the road surface friction force or the road surface friction coefficient is at an optimum value near the maximum value, and the acceleration time (the time when the vehicle is accelerated to a predetermined speed) ) Does not become the shortest. The present invention provides a wheel acting force detecting device, an anti-lock brake device,
Another object of the present invention is to provide a traction control device.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術
的手段を講じている。 すなわち、本願発明の第1の側面によって提供される
車両の車輪作用力検出装置は、車両の車軸または車軸近
傍の中心線を挟んで前後方向に対向するようにして、一
側に各2個、合計4個の歪ゲージを、各一側の2個の歪
ゲージが上記中心軸に対して略平行であって略垂直方向
に延びる面内において、前後方向視において上記中心軸
と直交する軸に対して対称をなして交差するように配置
するとともに、各歪ゲージを含むブリッジ回路を、車軸
に作用する垂直荷重のみに比例した信号を出力するよう
に構成した第1の検出手段と、車両の車軸または車軸近
傍の中心線を挟んで上下方向に対向するようにして、一
側に各2個、合計4個の歪ゲージを、各一側の2個の歪
ゲージが上記中心軸に対して略平行であって略水平方向
に延びる面内において、上下方向視において上記中心軸
と直交する軸に対して対称をなして交差するように配置
するとともに、各歪ゲージを含むブリッジ回路を、車軸
に作用する軸トルクのみに比例した信号を出力するよう
に構成した第2の検出手段と、を含み、上記第1の検出
手段による出力信号と、上記第2の検出手段による出力
信号を用いて、路面摩擦係数に近似的に対応した信号を
出力するように構成したことを特徴としている。 そして、本願発明の第2の側面によって提供される車
両の車輪作用力検出装置は、車両の車軸または車軸近傍
の中心線を挟んで前後方向に対向するようにして、一側
に各2個、合計4個の歪ゲージを、各一側の2個の歪ゲ
ージが上記中心軸に対して略平行であって略垂直方向に
延びる面内において、前後方向視において上記中心軸と
直交する軸に対して対称をなして交差するように配置す
るとともに、各歪ゲージを含むブリッジ回路を、車軸に
作用する垂直荷重のみに比例した信号を出力するように
構成した第1の検出手段と、ブレーキキャリパ支持部材
の適部に配置した歪ゲージおよびこの歪ゲージを含むブ
リッジ回路により、ブレーキトルクに起因する軸トルク
に比例した信号を出力するように構成した第3の検出手
段と、を含み、上記第1の検出手段による出力信号と、
上記第3の検出手段による検出信号を用いて、路面摩擦
係数に近似的に対応した信号を出力するように構成した
ことを特徴としている。 さらに、本願発明の第3の側面によって提供される車
両のトラクションコントロール装置は、上記本願発明の
第1の側面または第2の側面によって提供される車輪作
用力検出装置、アクセルペダルの踏力センサ、および、
ブレーキ液圧発生装置とエンジンのスロットルバルブ駆
動装置の制御装置を備え、上記制御装置は、車両の加速
時に、エンジンのスロットルバルブの開度が増加するに
ともなって、上記車輪作用力検出装置の出力値が増大す
る間は上記スロットルバルブの開度を増大させ、駆動車
輪の一部もしくは全車輪についての上記出力値の上昇速
度が負数を含む所定の設定値以下になったときに、上記
開度を減衰あるいは閉塞させるか、もしくは、駆動車輪
の一部もしくは全車輪に制動を作動させるかの少なくと
も一方を行い、上記出力値が設定値以下に減衰した後に
上記開度を再び増大させ、かつ駆動車輪に制動が作動し
た場合にはこれを開放もしくは減衰調整を行い、以上の
動作を反復してエンジンのスロットルバルブの開度、も
しくは駆動車輪の制動の少なくとも一方を制御するよう
にしたことを特徴としている。 また、本願発明の第4の側面によって提供される車両
のアンチロックブレーキ装置は、上記本願発明の第1の
側面または第2の側面によって提供される車輪作用力検
出装置と、ブレーキ液圧発生装置の制御装置とを備え、
上記制御装置は、車両の走行中の制動時にブレーキ液圧
の上昇にともなって上記車輪作用力検出装置の出力値が
増大する間はブレーキ液圧を上昇させ、上記出力値の増
大速度が設定速度以下になったときにブレーキ液圧を緩
和または開放し、上記出力値が設定値以下に減衰した後
にブレーキ液圧を再上昇させ、以上の動作を反復するよ
うにしたことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following technical means. That is, the vehicle wheel acting force detection device provided by the first aspect of the present invention is arranged such that two devices are provided on one side so as to face each other in the front-rear direction with respect to the center line near the axle or the axle of the vehicle. A total of four strain gauges are set to axes perpendicular to the central axis when viewed in the front-rear direction, in a plane in which the two strain gauges on each side are substantially parallel to the central axis and extend in a substantially vertical direction. First detecting means arranged so as to intersect symmetrically with respect to each other, and a bridge circuit including each strain gauge configured to output a signal proportional to only a vertical load acting on the axle; Two strain gauges, two on each side, a total of four strain gauges, and two strain gauges on each side are positioned with respect to the center axis so as to be opposed in the vertical direction with the center line near the axle or the axle neighborhood. In a plane that is substantially parallel and extends in a substantially horizontal direction Are arranged so as to intersect symmetrically with respect to an axis perpendicular to the central axis when viewed in the up-down direction, and output a signal proportional to only the shaft torque acting on the axle to the bridge circuit including each strain gauge. And a signal approximately corresponding to the road surface friction coefficient is output by using the output signal of the first detection device and the output signal of the second detection device. It is characterized by having been constituted so that. The vehicle wheel acting force detection device provided by the second aspect of the present invention is configured such that two devices are provided on one side such that they are opposed to each other in the front-rear direction across a center line near the axle of the vehicle or the axle. A total of four strain gauges are set to axes perpendicular to the central axis when viewed in the front-rear direction, in a plane in which the two strain gauges on each side are substantially parallel to the central axis and extend in a substantially vertical direction. First detecting means arranged so as to intersect symmetrically with respect to each other, and a bridge circuit including each strain gauge configured to output a signal proportional to only a vertical load acting on the axle; and a brake caliper. A third detecting means configured to output a signal proportional to the shaft torque caused by the brake torque by a strain gauge disposed at an appropriate portion of the support member and a bridge circuit including the strain gauge; An output signal by the first detecting means,
It is characterized in that it is configured to output a signal approximately corresponding to the road surface friction coefficient using the detection signal from the third detection means. Further, a traction control device for a vehicle provided by the third aspect of the present invention includes a wheel acting force detection device, an accelerator pedal depression force sensor, and a pedal force sensor provided by the first or second aspect of the present invention. ,
A control device for a brake fluid pressure generating device and a throttle valve driving device for the engine, wherein the control device controls the output of the wheel force detection device as the opening of the throttle valve of the engine increases during acceleration of the vehicle. While the value increases, the opening of the throttle valve is increased. When the rate of increase of the output value for some or all of the driving wheels falls below a predetermined set value including a negative number, the opening of the throttle valve is increased. At least one of attenuating or closing the vehicle, and applying braking to some or all of the drive wheels, and after the output value has attenuated below a set value, the opening is increased again, and When braking is applied to the wheels, release or attenuate them, and repeat the above operation to open the throttle valve of the engine or the drive wheels. It is characterized in that so as to control at least one of the dynamic. Further, an anti-lock brake device for a vehicle provided by the fourth aspect of the present invention includes a wheel acting force detecting device provided by the first or second aspect of the present invention, and a brake fluid pressure generating device. And a control device of
The control device increases the brake fluid pressure while the output value of the wheel acting force detecting device increases with the increase of the brake fluid pressure during braking while the vehicle is traveling. It is characterized in that the brake fluid pressure is relaxed or released when the pressure becomes below, and the brake fluid pressure is increased again after the output value attenuates below the set value, so that the above operation is repeated.

【作用】[Action]

本願発明の第1の側面に係る車輪作用力検出装置にお
いては、その第1の検出手段が、合計4個の歪ゲージを
上記のように配置するとともに、各歪ゲージを含むブリ
ッジ回路の構成を工夫することにより、車軸に作用する
垂直荷重のみに比例した信号を出力するとともに、第2
の検出手段が、合計4個の歪ゲージを上記のように配置
するとともに、各歪ゲージを含むブリッジ回路の構成を
工夫することにより、車軸に作用する軸トルクのみに比
例した信号を出力し、所定の演算回路が、上記第1の検
出手段による出力信号と、上記第2の検出手段による出
力信号を用いて、路面摩擦係数に近似的に対応した信号
を出力する。 本願発明の第2の側面に係る車輪作用力検出装置にお
いては、その第1の検出手段が、合計4個の歪ゲージを
上記のように配置するとともに、各歪ゲージを含むブリ
ッジ回路の構成を工夫することにより、車軸に作用する
垂直荷重のみに比例した信号を出力するとともに、第3
の検出手段が、ブレーキキャリパ支持部材に作用する作
用力を検出することによって、ブレーキトルクに起因す
る軸トルクに比例した信号を出力し、所定の演算手段
が、上記第1の検出手段による出力信号と、上記第3の
検出手段による出力信号を用いて、路面摩擦係数に近似
的に対応した信号を出力する。 本願発明の第3の側面に係る車両のトラクションコン
トロール装置においては、車両の加速時に、上記第1の
側面または第2の側面に係る車輪作用力検出装置による
出力、すなわち、路面摩擦係数に近似的に対応する出力
値の上昇速度が負数を含む所定の設定範囲となるよう
に、エンジンのスロットルバルブの開度もしくは駆動車
輪の制動の少なくとも一方を制御する。 本願発明の第4の側面に係る車両のアンチロックブレ
ーキ装置においては、車両の制動時に、上記第1の側面
または第2の側面に係る車輪作用力検出装置による出
力、すなわち、路面摩擦係数に近似的に対応する出力値
の上昇速度が所定の設定範囲となるように、ブレーキ液
圧を制御する。
In the wheel acting force detecting device according to the first aspect of the present invention, the first detecting means arranges a total of four strain gauges as described above and configures a bridge circuit including each strain gauge. By devising, while outputting a signal proportional to only the vertical load acting on the axle,
The detection means outputs a signal proportional to only the shaft torque acting on the axle by arranging a total of four strain gauges as described above and devising a configuration of a bridge circuit including each strain gauge, A predetermined arithmetic circuit outputs a signal approximately corresponding to the road surface friction coefficient by using the output signal from the first detection unit and the output signal from the second detection unit. In the wheel acting force detecting device according to the second aspect of the present invention, the first detecting means arranges a total of four strain gauges as described above and configures a bridge circuit including each strain gauge. By devising, while outputting a signal proportional to only the vertical load acting on the axle,
Detecting means for detecting the acting force acting on the brake caliper support member, thereby outputting a signal proportional to the shaft torque caused by the brake torque. The predetermined calculating means outputs the output signal from the first detecting means. And a signal approximately corresponding to the road surface friction coefficient using the output signal from the third detection means. In the traction control device for a vehicle according to the third aspect of the present invention, when the vehicle accelerates, the output from the wheel acting force detection device according to the first aspect or the second aspect, that is, approximately the road surface friction coefficient. At least one of the opening degree of the throttle valve of the engine or the braking of the drive wheels is controlled so that the rising speed of the output value corresponding to the predetermined value falls within a predetermined range including a negative number. In the antilock brake device for a vehicle according to the fourth aspect of the present invention, the output of the wheel acting force detection device according to the first aspect or the second aspect, that is, the coefficient of road surface friction, is approximated during braking of the vehicle. The brake fluid pressure is controlled so that the corresponding output value increasing speed falls within a predetermined set range.

【実施例の説明】[Explanation of the embodiment]

以下、本願発明の実施例を図面を参照しつつ、具体的
に説明する。以下に示す実施例は、車両の中で特に自動
車への応用を例にとったものであるが、自動車以外の車
両についても同様に本願発明を適用することが可能であ
る。また、以下に示す実施例は、好ましい実施例であっ
て、本願発明の範囲はこのような実施例に限定されるも
のではない。 本願発明の第1の側面に係る車輪作用力検出装置は基
本的に、車軸または車軸近傍に所定のように配置された
合計4個の歪ゲージと、車軸に作用する垂直荷重のみに
比例した信号を出力するように上記歪ゲージを含ませて
構成したブリッジ回路とを備える第1の検出手段と、車
軸または車軸近傍に所定のように配置された合計4個の
歪ゲージと、車軸に作用する軸トルクのみに比例した信
号を出力するように上記歪ゲージを含ませて構成した第
2の検出手段とを含み、第1の検出手段による出力信号
と、第2の検出手段による出力信号とを用いて、路面摩
擦係数に近時的に対応した信号を出力するように構成し
たものである。 第1図ないし第4図には、上記第1の検出手段および
第2の検出手段の歪ゲージの配置例を示している。 第1図、第2図および第3図において、矢印31は車輪
34の上下方向、32は進行方向、33は車軸方向を示してい
る。第1図において、符号36は後部車輪34のアクスルハ
ウジング、35はアクスルハウジングを車体28に弾性支持
するリヤースプリングを示している。この実施例では、
上記アクスルハウジング34におけるリヤースプリング35
と後部車輪34との間の表面に、8個の歪ゲージ11〜14,2
1〜24が貼着されている。このうち、符号11〜14は、上
記第1の検出手段を構成するための歪ゲージを、符号21
〜24は上記第2の検出手段を構成するための歪ゲージ
を、それぞれ示している。 歪ゲージ11〜14は、アクスルハウジング36の中心線を
挟んで前後方向に対向するようにして、一側に2個、合
計4個のものが、前後方向視において上記中心軸と直交
する軸に対して対称をなして45゜で交差するようにして
配置されている。そして、上記歪ゲージ11〜14は、本実
施例では、円筒形のアルスルハウジングの表面に上記の
ようにして貼着されていることから、各2個の歪ゲージ
が上記中心軸に対して略平行であって略垂直方向に延び
る面内に位置することとなる。 また、歪ゲージ21〜24は、アクスルハウジング36の中
心線を挟んで上下方向に対向するようにして、一側に2
個、合計4個のものが、上下方向視において上記中心軸
と直交する軸に対して対称をなして45゜で交差するよう
にして配置されている。同様に、この歪ゲージ21〜24も
また、各2個の歪ゲージが上記中心軸に対して略平行で
あって略水平方向に延びる面内に位置することになる。 各4個の歪ゲージ11〜14および21〜24は、第4図に示
すようにしてブリッジ回路に組み込まれ、第1の検出手
段と第2の検出手段とが構成される。 車輪34に加わる垂直荷重により、アクスルハウジング
36には、中心軸を含む垂直面上において、中心軸が曲が
る曲げ変形が生じる。同時に、アクスルハウジング36の
中心軸に対して垂直な断面に、垂直荷重に等しい大きさ
のせん断力が垂直方向に加わる。このせん断力に比例し
て、アクスルハウジング36にはせん断歪が生じる。歪ゲ
ージ11,12,13,14の組からなる第1の歪計測手段のブリ
ッジ回路は、このせん断歪を検出する。仮に上記曲げ変
形によって各歪ゲージが圧縮または伸長を受けたとして
も、前記のように、第4図のようにブリッジ回路を構成
しているから、この曲げ変形の影響は相殺される。すな
わち、増幅器15の電圧出力には、車輪に加わる垂直荷重
のみに比例し、垂直荷重によるリヤースプリング35の周
りのモーメントの影響は現れない。 車輪34に加わる路面摩擦力により、アクスルハウジン
グ36には、中心軸を含む水面上に中心軸が曲がる曲げ変
形が加わる。同時に、車輪のブレーキトルクが生まれる
ために、アクスルハウジング36には、中心軸の周りのね
じれ変形が生じる。さらに、アクスルハウジング36の中
心軸に垂直な断面に、路面摩擦力に等しい大きさのせん
断力が、水平方向に加わる。歪ゲージ21,22,23,24の組
からなる第2の計測手段のブリッジ回路は、これらのう
ち、ブレーキトルクによるねじれ変形を検出する。ただ
し、第4図のようにブリッジ回路を構成しているから、
上記曲げ変形およびせん断歪の影響は相殺される。した
がって、増幅器25の電圧出力は、車輪34に加わるブレー
キトルクのみに比例する。 さらに、垂直荷重によるアクスルハウジングの曲げ変
形およびせん断歪は、上記歪ゲージ21〜24の組からなる
ブリッジ回路の出力電圧に影響を与えず、路面摩擦力に
よる曲げ変形、せん断歪、ならびにねじれ変形は、他の
組の歪ゲージ11〜14からなるブリッジ回路の出力電圧に
影響を与えない。車輪34に加わるサイドフォース(車輪
に軸に平行な方向の力)により、アクスルハウジング36
に中心軸方向の圧縮歪または引っ張り歪が加わるが、こ
れらの歪は、歪ゲージ11〜14の組からなるブリッジ回路
の出力電圧にも、また他の組の歪ゲージ21〜24からなる
ブリッジ回路の出力電圧にも影響を与えない。 さらに、アクスルハウジング36が熱伝導率の高い鋼材
からなることを考慮すれば、歪ゲージ11〜14の相互間お
よび歪ゲージ21〜24の相互間の温度差は小さく、気温の
変化があっても各増幅器15,25の出力電圧への影響は小
さい。すなわち、垂直荷重およびブレーキトルクの各検
出値への気温変化の影響は小さい。アクスルハウジング
36を一部銅材で表面処理して、その表面に8個の歪ゲー
ジを貼付すれば、ゲージ間の温度差をさらに小さくする
ことができ、したがって、気温変化の影響をさらに小さ
くすることができる。 後部車輪34に加わる垂直荷重およびブレーキトルクに
よるアクスルハウジング36に作用するリヤースプリング
35の周りのモーメントは、垂直荷重またはブレーキトル
クが一定であっても、タイヤ表面上における接地点の車
軸方向の移動により変化する。したがって、これらのモ
ーメントを検出せずに、垂直荷重およびブレーキトルク
をそのものを検出することが望ましい。この実施例に係
る車輪作用力検出装置はこの要請に沿うものである。 第4図に示すように、この実施例に係る車輪作用力検
出装置では、増幅器15の出力として得られる垂直荷重に
比例した電圧信号と、増幅器25の出力として得られる車
輪のブレーキトルクに比例した電圧信号とを、それぞれ
演算回路26に入力している。この演算回路26は、車輪の
ブレーキトルクと垂直荷重との商を演算して、路面摩擦
係数μに近似的に対応した電気信号を出力する。 第5図および第6図に、前部車輪27の車軸近傍におけ
る歪ゲージの貼付例を、サスペンション機構がいわゆる
「ストラット型」である場合について例示する。なお、
矢印31は車輪の上下方向、17は進行方向、18は車軸方向
をそれぞれ示している。また、矢印16は、矢印18と平行
であって、矢の向きが車輪の置かれる例を示している。
車輪27に加わる力をストラット68に伝達する支持部材69
の側面に、歪ゲージ11〜14を、上下両面に21〜24をそれ
ぞれ貼付する。歪ゲージ11〜14は上下方向31に対して45
゜の角度をなす方向に、かつ11と12との対および13と14
との対が支持部材69の両側面上の対称の位置になるよう
に貼付される。同様に、歪ゲージ21〜24は、車軸方向18
に対して45゜の角度をなす方向に、かつ21と22の対およ
び23と24の対が支持部材69の上下面上の対称の位置にな
るように貼付される。これら歪ゲージ11〜14および21〜
24の組は、第4図に示すようにそれぞれブリッジ回路を
構成し、増幅器15,25に接続される。各増幅器15,25は、
各々車輪27に作用する垂直荷重および車輪のブレーキト
ルクに比例した電気信号を出力する。さらに、これらの
電気信号は演算回路26に入力され、前述の後部車輪34の
場合と同様に、路面摩擦係数μと近似的に対応する電気
信号がこの演算回路26から出力される。 本実施例においても、車輪に加わるサイドフォース
は、垂直荷重および車輪のブレーキトルクの検出値に影
響を与えない。また、垂直荷重はブレーキトルクの検出
値に影響しないし、その逆も同様に成り立つ。さらに、
気温変化の影響も小さい。支持部材69の表面の一部を銅
材で処理して、その表面に歪ゲージを貼付すれば、気温
の影響をさらに小さくすることができる。後部車輪34の
場合と同様に、車輪27に加わる垂直荷重により、支持部
材69にせん断歪だけではなく、曲げ変形が加わる。さら
に、車輪27のブレーキが作動するときには、ブレーキト
ルクだけではなく、せん断歪および曲げ変形が生じる。
しかしながら、歪ゲージの組11〜14および21〜24からな
るブリッジ回路の出力電圧のいずれにも、検出目的以外
のこれらの変形、歪は影響を及ぼさない。したがって、
増幅器15,25は、各々車輪27に作用する垂直荷重、ブレ
ーキトルクのみに比例した電圧信号を出力する。 本願発明の第2の側面に係る車輪作用力検出装置は基
本的に、車軸または車軸近傍に所定のように配置された
合計4個の歪ゲージと、車軸に作用する垂直荷重のみに
比例した信号を出力するように上記歪ゲージを含ませて
構成したブリッジ回路とを備える第1の検出手段と、ブ
レーキキャリパ支持部材の適部に配置した歪ゲージおよ
びこの歪ゲージを含むブリッジ回路により、ブレーキト
ルクに起因する軸トルクに比例した信号を出力するよう
に構成した第3の検出手段とを含み、上記第1の検出手
段による出力信号と、上記第3の検出手段による出力信
号とを用いて、路面摩擦係数に近似的に対応した信号を
出力するように構成したものである。すなわち、この第
2の側面に係る車輪作用力検出装置は、上記第1の側面
に係る車輪作用力検出装置における第2の検出手段を、
以下に例示する第3の検出手段に置き換えたものであ
る。 第7図ないし第9図に、第3の検出手段の構成例を示
す。第7図および第8図に示すものはいずれも、ブレー
キディスク50を制動するパッドを保持するキャリパを支
持するキャリパ支持部材52の適部に歪ゲージ21〜24を貼
付したものである。これらの歪ゲージ21〜24は、第9図
に示すようにブリッジ回路を構成し、増幅器25に接続さ
れる。第7図に示す例では、支持部材52におけるキャリ
パ51にできるだけ近いアーム状の部位の側面に、単一の
ゲージを4箇所に貼付している。ゲージの方向は、車軸
の中心軸に垂直な方向がよい。このゲージの組では、部
材52における上記アーム状の部位の曲げ歪が計測され
る。第8図に示す例では、支持部材52におけるアーム状
の部位の正面に、クロスゲージとしての歪ゲージが貼付
されている。このゲージの組では、上記アーム状の部位
のせん断歪が計測される。いずれの例においても、増幅
器25から、車輪のブレーキトルクに比例した信号が出力
される。なお、本願発明において車軸または車軸近傍の
部材とは、アクスルハウジング、ナックル、ブレーキデ
ィスクを含む部材である。また、アクスルハウジング、
サスペンション機構(車体が車輪を柔軟に支持する機
構)の一部であり、回転軸受を介して駆動車軸を支持す
ると同時に駆動車軸を覆っている機構部分であり、ナッ
クルとは、同じくサスペンション機構の一部であり、車
輪を回転自在に支持する軸受部分と一体になった機構部
分のすべてを含むものである。 車両の加速時に、路面状況によっては駆動輪のホイー
ルスピンにより、車両が充分な加速が得られず、また不
安定になる場合がある。このようなことを防止するた
め、車輪のスリップを制御し、車両の駆動力と、安定性
を確保するのがトラクションコントロール(TCS)であ
る。本願発明の第3の側面においては、上記第1の側面
または第2の側面による車輪の作用力検出装置からの出
力信号が近似的に対応して表す路面摩擦係数が最適とな
るようにエンジンのスロットルバルブの開度もしくは駆
動車輪の制動の少なくとも一方を制御するようにした車
両のトラクションコントロール装置が提供される。 第10図〜第14図は、本願発明に係る上記トラクション
コントロール装置の実施例を示している。第10図にこの
トラクションコントロール装置の全体構成のブロック図
の一例を示す。この実施例では、車輪作用力検出装置10
1を備えており、これは路面摩擦係数と近似的に対応し
た信号を出力するものであって、すでに説明した本願発
明の第1の側面または第2の側面に係る車輪作用力検出
装置が用いられる。この車輪作用力検出装置101の出力
信号とアクセルペダルの踏力センサ102からの信号が制
御装置103に入力される。制御装置103では、これらの信
号をもとにエンジンのスロットルバルブの開度、並びに
ブレーキ液圧を、各々スロットルバルブ駆動装置107、
並びにブレーキ液圧発生装置104に指示する。制御装置1
03は、マイクロプロセッサ、メモリ、および入出力イン
タフェイスを含む電子回路で構成され、あらかじめメモ
リに書き込まれたプログラムにしたがって動作する。 制御装置103の動作の一例を第11図ないし第14図のフ
ローチャートにしたがって説明する。 作用力検出装置101による検出信号の値は、加速時と
起動時とでは逆の方向に変化する。制動時の符号を正と
し、加速時の符号を負とする。 アルセルぺダルの踏力が設定値以上になると、このト
ラクションコントロール装置が動作を開始して通常の加
速動作からトラクションコントロール動作に移行する。
第11図に示すメインルーチンのステップ1110がこのトラ
クションコントロール動作の開始を表している。続いて
ステップ1111において、検出装置101により得られる検
出値μを検出し、ステップ1112においてこのμの値をμ
t−1でラベルされた変数に記憶する。続いて、この値
をステップ1113においてμpでラベルされた変数に記憶
する。次に、ステップ1115でスロットルバルブの開度を
増加させた後に、ステップ1116でμを検出する。ステッ
プ1117では、μtでラベルされた変数にステップ1116で
の検出値を記憶する。次にステップ1118に進んで、2つ
の記憶値μtとμt−1の差が所定の基準値μcと比較
される。この差μt−μt−1がμcより小さければス
テップ1119へ進み、等しいか大きければステップ1123の
加速緩和ルーチンへと進む。ステップ1119では、変数μ
tに記憶された値が変数μt−1に記憶されてこのμt
−1の記憶値が更新される。続いて、処理はステップ11
13に戻る。 加速緩和ルーチン1123では、第12図に示すとおり、ま
ずステップ1142でスロットルバルブの開度を減少させ、
かつブレーキ液圧を増大させる。続いてステップ1143で
μを検出した後、ステップ1144で変数μt−1にこの検
出値を記憶する。次に、ステップ1146へ進んでμt−1
をα・μpと比較する。係数αはゼロから1までの範囲
の適当な一定値にあらかじめ設定された定数である。変
数μt−1のほうが大きければ、ステップ1149に進んで
加速緩和ルーチン1123を終了し、ステップ1124の再加速
ルーチンへと進む。変数μt−1のほうが小さいか等し
ければ、ステップ1142に戻る。 加速緩和ルーチン1123に続く再加速ルーチン1124で
は、第13図に示す処理を行う。まず、ステップ1162では
スロットルバルブの開度を増大させ、かつブレーキ液圧
を開放する。続いてステップ1163でμを検出し、ステッ
プ1164でこれを変数μtに記憶する。次に、ステップ11
65で変数μtを変数μt−1と比較する。変数μtのほ
うが小さければ、ステップ1166へ進んで変数μt−1に
変数μtの値を記憶し、変数μt−1の記憶値を更新す
る。続いて、ステップ1171へ進んで再加速ルーチンを終
了し、メインルーチンのステップ1113に戻る。ステップ
1165において変数μtのほうが大きいか等しい場合に
は、ステップ1167へ進んでステップ1166と同様に変数μ
t−1の値に更新する。 制御装置103が以上の処理を行うことにより、本実施
例に係るトラクションコントロール装置は次のように動
作する。 トラクションコントロール装置が動作を始めると、車
輪作用力検出装置によって実質的に得られる検出値μの
下降速度が所定の基準値を下回る間は、スロットルバル
ブの開度を増大させてゆく。検出値μの下降速度が基準
値より高くなると、スロットルバルブの開度を減少させ
ると同時にブレーキ液圧を上昇させる。この際、上昇に
転じる直前の検出値μの値を記憶しておく。この記憶さ
れた変数がμpである。検出値μがαで決定される所定
の割合、たとえば50%まで上昇した時点で、スロットル
バルブの開度を増大に転じさせると同時にブレーキ液圧
を開放する。以下、上記の動作を反復する。 制御装置103がフローチャートのどの段階にあって
も、アクセルペダルの踏力が所定の基準値を下回ると、
第14図の割り込みルーチンが実行され、トラクションコ
ントロール動作を終了して、アクセルペダルが通常のア
クセルペダルの機能を回復する。 再加速ルーチン1124の中のステップ1165における比較
の内容を、負の所定の適当な基準値μc2に対してμt−
μt−1<μc2であるかどうかを比較する内容に置き換
えると、より効果的にトラクションコントロール動作を
行うことができる。この場合、加速緩和ルーチン1123中
のステップ1143から1146、1149を経て、再加速ルーチン
1124中のステップ1160から1163に至るまでの時間と、再
加速ルーチン1124中のステップ1163から1165、1167、11
62を経て1163へ戻るループを一巡する時間とのうち、大
きいほうΔt2とし、メインルーチンにおけるステップ11
16から1118、1119、1113を経て1116へ戻るループを一巡
する時間をΔt1とすると、基準値μc2は、μc2/Δt2<
μc/Δt1となるような適当な値に定めるのがよい。ま
た、第11図に示すメインルーチンにおいて、ステップ11
12の後に上述の再加速ルーチンを挿入するとよい。ステ
ップ1119からステップ1113へ戻る流れはそのままであ
る。この場合、ステップ1111から、挿入された再加速ル
ーチン1124中のステップ1163に至るまでの時間と、挿入
された再加速ルーチン1124中のステップ1163から1165、
1167、1162を経て、1163に戻るループを一巡する時間と
のうち、大きいほうをΔt2として、挿入された再加速ル
ーチン1124中の基準値μc2を、μc2/Δt2<μc/Δt1と
なるような適当な値に定めるとよい。 第11図に示すフローチャートにおいて、さらにブレー
キペダルの踏力センサを備え、このセンサの出力信号を
も制御装置103へ入力するとよい。制御装置103ではトラ
クションコントロール装置が作動している間、前記の各
ルーチンにおいて、ブレーキ液圧が、ブレーキペダル踏
力センサの出力信号に相応した大きさ以下にならないよ
うに制御するのが好ましい。 従来のトラクションコントロール装置において、エン
ジンスロットルバルブの開度の制御とともに、駆動輪の
ブレーキを左右独立に制御するものが知られている。こ
れらのコントロールに重要なことは、非常に速い応答性
が要求されることである。本願発明によるトラクション
コントロール装置は、路面摩擦係数μに対応する出力を
得ることができる車輪作用力検出装置を備えており、こ
の車輪作用力検出装置により、路面摩擦係数μに対応す
る出力をリアルタイムに検出して、これに基づいてエン
ジンのスロットルバルブの開度、あるいは駆動車輪のブ
レーキ、もしくはこれらの双方を制御するものである。
このために、従来の車輪速度を検出して、スリップ比を
もとに制御するトラクションコントロール装置に比較し
て格段に優れており、最大の駆動力を精度よく引き出す
ことができ、応答性やデフロック効果等もより効果的に
実現することができる。 本願発明の第4の側面においては、上記第1の側面ま
たは第2の側面による車輪の作用力検出装置からの出力
信号が近似的に対応して表す路面摩擦係数μが最適とな
るようにブレーキ液圧を制御するようにした車両のアン
チロックブレーキ装置(ABS)が提供される。 第15図〜第19図は、本願発明に係る上記アンチロック
ブレーキ装置の実施例を示している。第15図にこのアン
チロックブレーキ装置の全体構成のブロック図の一例を
示す。この実施例では、車輪作用力検出装置12を備えて
おり、これは、路面摩擦係数と近似的に対応した信号を
出力するものであって、すでに説明した本願発明の第1
の側面または第2の側面に係る車輪作用力検出装置が用
いられる。制御装置3は、ブレーキ踏力と、上記車輪作
用力検出装置12で得られる路面摩擦係数と対応した検出
値μと、車速の検出値を参照してブレーキ液圧を制御す
る。ブレーキペダルの踏力センサー2、ブレーキ液圧発
生装置4およびブレーキ装置5は、公知の技術を利用す
る。 制御装置3は、マイクロプロセッサ、メモリーおよび
入出力インタフェイスを含む電子回路で構成され、予め
メモリーに書き込まれたプログラムにしたがって動作す
る。制御装置3の動作の一例を第16図ないし第19図のフ
ローチャートにしたがって説明する。 ブレーキ踏力が設定値以上になると、このアンチロッ
クブレーキ装置が動作を開始して通常のブレーキ動作か
らアンチロックブレーキ動作に移行する。第16図に示す
メインルーチンのステップ110がこのアンチロックブレ
ーキ動作の開始を表している。続いてステップ111で、
検出装置により得られる検出値μを検出し、ステップ11
2においてこのμの値をμt−1でラベルされた変数に
記憶する。続いてこの値をステップ113においてμpで
ラベルされた変数に記憶する。次に、ステップ115でブ
レーキ液を増圧した後に、ステップ116でμを検出す
る。ステップ117では、μtでラベルされた変数にステ
ップ116でのμの検出値を記憶する。次にステップ118に
進んで、2つの記憶値μtとμt−1の差μt−μt−
1が、所定の基準値μcと比較される。差μt−μt−
1がμcより大きければステップ119へ進み、等しいか
小さければステップ123のブレーキ液減圧ルーチンへと
進む。ステップ119では、変数μtに記憶された値が変
数μt−1に記憶されてこのμt−1の記憶値が更新さ
れる。続いて処理はステップ113に戻る。 ブレーキ液減圧ルーチン123では、第17図に示すよう
に、まず、ステップ142でブレーキ液圧を開放あるいは
一定の低い水準に減圧する。続いてステップ143でμを
検出した後、ステップ144で変数μt−1にこの検出値
を記憶する。次に、ステップ146へ進んでμt−1を、
α・μpと比較する。係数αは0から1までの範囲の適
当な一定値に予め設定された定数である。変数μt−1
のほうが小さければ、ステップ149に進んでブレーキ液
減圧ルーチン123を終了し、ステップ124のブレーキ再加
圧ルーチンへと進む。変数μt−1のほうが大きいか等
しければ、ステップ142に戻る。 ブレーキ液減圧ルーチン123に続くブレーキ液再加圧
ルーチン124では、第18図に示す処理を行う。まず、ス
テップ162ではブレーキ液を増圧する。続いてステップ1
63でμを検出し、ステップ164でこれを変数μtに記憶
する。次に、ステップ165で変数μtを変数μt−1と
比較する。変数μtのほうが大きければ、ステップ166
へ進んで変数μt−1に変数μtの値を記憶し、変数μ
t−1の記憶値を更新する。続いて、ステップ171へ進
んでブレーキ液再加圧ルーチンを終了し、メインルーチ
ンのステップ113に戻る。ステップ165において変数μt
のほうが小さいか等しい場合には、ステップ167へ進ん
でステップ166と同様に変数μt−1の値をμtの値に
更新する。そして、ステップ162に戻る。 制御装置3が以上の処理を行うことにより、本実施例
に係るアンチロックブレーキ装置は次のように動作す
る。アンチロックブレーキ装置が動作を始めると、検出
装置により得られる検出値μの上昇速度が所定の基準値
を上回る間は、ブレーキ液圧を上昇させてゆく。検出値
μの上昇速度が基準値より低くなると、ブレーキ液圧を
緩和または開放する。この際、減少に転じる直前の検出
値μの値を記憶しておく。この記憶された変数がμpで
ある。検出値μがαで決定される所定の割合、たとえば
50%まで減少した時点で、ブレーキ液圧を再度上昇に転
じさせる。以下、上記の動作を反復する。 第15図における車速検出装置6は、運転席前面に表示
するための従来の装置を利用することができる。この車
速は、たとえば変速機駆動軸の回転速度センサー出力を
電気的に処理して得られる。駆動軸の回転速度と表示車
速との間には、通常時間遅れが存在する。この時間遅れ
をともなう車速検出値をそのまま利用してもよい。ある
いは、変速機駆動軸の回転速度センサーに、適当な時間
遅れを有した車速信号を出力する信号処理系を付加する
ことにより、車速信号出力に時間的遅れを生じさせ、こ
れを車速データとして制御装置3に入力してもよい。制
御装置3は、この車速が一定値(たとえば時速数km)以
下になれば、ブレーキペダルを所定の踏力以上で踏み込
んでも、通常ブレーキ動作からアンチロックブレーキ動
作に移行することがない。アンチロックブレーキ動作中
に車速が一定値以下になった場合には、制御装置3が第
16図から第18図に示すフローチャートのどの段階にあっ
ても、直ちに第19図に示す割り込みルーチンを実行して
アンチロックブレーキ動作を終了し、通常ブレーキ動作
に戻るようにブレーキ液圧装置を制御する。車速が十分
低ければ、アンチロックブレーキ動作の必要は低く、停
車時にはその必要が全くない。この点を考慮して、本実
施例では一定車速以下で、アンチロックブレーキ動作を
させない。参照する車速データは、駆動軸の回転速度に
対して時間遅れを有しているために、制動時の駆動車輪
のロックによる急激な駆動軸回転速度の低下には応答し
ない。このため、ブレーキペダルの操作により通常ブレ
ーキ動作からアンチロックブレーキ動作に入る直前にロ
ックしてアンチロックブレーキ動作に移行しなくなる危
険性は低減される。また、アンチロックブレーキ動作中
にロックが起った場合に、アンチロックブレーキ動作が
解除されて通常ブレーキ動作に戻る危険性が取り除かれ
る。 前述したように、制御装置3がフローチャートのどの
段階にあっても、アンチロックブレーキ解除命令によっ
て、直ちに第19図の割り込みルーチンが実行され、アン
チロックブレーキ動作を終了して、通常のブレーキ動作
に戻る。アンチロックブレーキ解除命令の発生タイミン
グは、(1)ブレーキペダルの踏力が所定の基準値を下
回ったとき、(2)ブレーキ踏力を解放して、再度ブレ
ーキペダルを踏み込み始めるとき、(3)エンジンキー
を切ったとき等を採用しうる。これらのうち(2)およ
び(3)では、事故により運転者が操縦不能に陥った場
合でも、理想的な制動と特性によって車体を自動的に停
止に導くことが可能である。 ブレーキ液再加圧ルーチン124の中のステップ165にお
ける比較の内容を、正の所定の適当な基準値μc2に対し
てμt−μt−1>μc2であるかどうかを比較する内容
に置き換えると、より効果的にアンチロックブレーキの
制御を行うことができる。この場合、ブレーキ液減圧ル
ーチン123中のステップ143〜146、149を経て、ブレーキ
液再加圧ルーチン124中のステップ160〜163に至るまで
の時間と、ブレーキ液再加圧ルーチン124中のステップ1
63へ戻るループを一巡する時間とのうち、大きい方をΔ
t2とし、メインルーチンにおけるステップ116〜118、11
9、113を経て116へ戻るループを一巡する時間をΔt1と
すると、基準値μc2は、μc2/Δt2>μc/Δt1となるよ
うな適当な値に定めるのがよい。また、第16図に示すメ
インルーチンにおいて、ステップ112の後に上述のブレ
ーキ液再加圧ルーチンを挿入するとよい。ステップ119
からステップ113へ戻る流れはそのままである。この場
合、ステップ111から挿入されたブレーキ液再加圧ルー
チン124中のステップ163に至るまでの時間と、挿入され
たブレーキ液再加圧ルーチン124中のステップ163〜16
5、167、162を経て163へ戻るループを一巡する時間との
うち、大きい方をΔt2として、挿入されたブレーキ液再
加圧ループ124中の基準値μc2を、μc2/Δt2>μc/Δt1
となるような適当な値に定めるとよい。
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
Will be described. The embodiment described below is particularly suitable for automatic
This is an example of application to cars, but cars other than cars
The present invention can be similarly applied to both.
You. The following embodiment is a preferred embodiment.
Therefore, the scope of the present invention is not limited to such an embodiment.
Not. The wheel force detection device according to the first aspect of the present invention is based on
Essentially, it is arranged in a predetermined manner near the axle or near the axle
Only for a total of four strain gauges and vertical loads acting on the axle
Include the above strain gauge to output a proportional signal
First detecting means comprising a bridge circuit configured;
A total of four, arranged as specified near the axle or axle
The strain gauge and the signal proportional to only the shaft torque acting on the axle
No. which is configured to include the above strain gauge so as to output the signal
And an output signal of the first detecting means.
And the output signal of the second detecting means,
Is configured to output a signal that recently corresponds to the friction coefficient.
It is a thing. 1 to 4 show the first detecting means and
5 shows an example of the arrangement of strain gauges of the second detection means. In FIGS. 1, 2 and 3, the arrow 31 indicates a wheel.
34 indicates the vertical direction, 32 indicates the traveling direction, and 33 indicates the axle direction.
You. In FIG. 1, reference numeral 36 denotes an axle shaft of a rear wheel 34.
The housing 35 elastically supports the axle housing on the vehicle body 28
FIG. In this example,
Rear spring 35 in the axle housing 34
Eight strain gauges 11 to 14,2 are provided on the surface between
1 to 24 are attached. Of these, the numerals 11 to 14 are
The strain gauge for constituting the first detecting means is denoted by reference numeral 21.
24 to 24 are strain gauges for constituting the second detecting means.
Are respectively shown. The strain gauges 11 to 14 align the center line of the axle housing 36.
Two pieces on one side so that they face each other
A total of four are orthogonal to the central axis when viewed in the front-rear direction
And symmetrically intersect at 45 °
Are located. The strain gauges 11 to 14 are
In the example, the surface of the cylindrical arsle housing is
So that each two strain gauges
Are substantially parallel to the central axis and extend in a substantially vertical direction.
Will be located in the plane where The strain gauges 21 to 24 are provided inside the axle housing 36.
Be opposed to each other in the vertical direction with the core wire
, The total of four is the central axis when viewed in the vertical direction.
Intersect at 45 ° with respect to the axis perpendicular to
It is arranged to. Similarly, these strain gauges 21 to 24
Further, each of the two strain gauges is substantially parallel to the central axis.
And is located in a plane extending in a substantially horizontal direction. The four strain gauges 11 to 14 and 21 to 24 are shown in FIG.
In the bridge circuit in the
A stage and second detection means are configured. Axle housing due to vertical load on wheels 34
36 has a curved central axis on the vertical plane containing the central axis.
Bending deformation occurs. At the same time, axle housing 36
Cross section perpendicular to the central axis, equal to the vertical load
Shear force is applied vertically. Proportional to this shear force
Therefore, a shear strain is generated in the axle housing 36. Distortion
Of the first strain measuring means consisting of a set of pages 11, 12, 13, 14
The shear circuit detects this shear strain. If the bending change
As each strain gauge receives compression or expansion depending on the shape
Also, as described above, a bridge circuit is configured as shown in FIG.
Therefore, the effect of the bending deformation is offset. sand
That is, the voltage output of the amplifier 15 has a vertical load applied to the wheels.
Only proportional to the circumference of the rear spring 35 due to the vertical load.
The effect of the moment does not appear. The axle housing
36 has a bending deformation in which the central axis bends on the water surface including the central axis.
Shape is added. At the same time, wheel brake torque is generated
The axle housing 36
Kink deformation occurs. Furthermore, in the axle housing 36
In a section perpendicular to the axle, a thread equal in size to the road friction
A shear force is applied in the horizontal direction. Set of strain gauges 21, 22, 23, 24
The bridge circuit of the second measuring means consisting of
That is, torsional deformation due to brake torque is detected. However
And a bridge circuit is configured as shown in FIG.
The effects of the above bending deformation and shear strain are offset. did
Therefore, the voltage output of the amplifier 25 is
It is proportional only to the kitten. In addition, bending deformation of the axle housing due to vertical load
Shape and shear strain consist of a set of strain gauges 21-24
Does not affect the output voltage of the bridge circuit, and reduces road friction
Bending deformation, shear strain, and torsional deformation
The output voltage of the bridge circuit consisting of a set of strain gauges 11-14
Has no effect. Side force applied to wheel 34 (wheel
Axle housing 36
Compression or tensile strain in the direction of the central axis
These strains are bridge circuits consisting of a set of strain gauges 11 to 14.
Output voltage, also consists of another set of strain gauges 21-24
It does not affect the output voltage of the bridge circuit. Furthermore, the axle housing 36 is made of steel with high thermal conductivity.
Considering that the strain gauges 11 and 14 are
Temperature difference between the strain gauges and the strain gauges 21 to 24 is small.
Even if there is a change, the effect on the output voltage of each amplifier 15, 25 is small.
Please. That is, the vertical load and brake torque
The effect of temperature changes on outgoing prices is small. Axle housing
36 is partially surface-treated with copper material, and eight strain gauges are
The temperature difference between gauges can be further reduced by attaching
And therefore the effect of temperature changes
Can be done. The vertical load and brake torque applied to the rear wheels 34
Spring acting on the axle housing 36
The moment around 35 is the vertical load or brake torque
Ground contact point on the tire surface even if the
It changes with axial movement. Therefore, these models
Vertical load and brake torque without detecting
It is desirable to detect itself. In this embodiment,
The wheel acting force detecting device meets this demand. As shown in FIG. 4, the wheel action force detection according to this embodiment is performed.
Output device, the vertical load obtained as the output of the amplifier 15
Proportional voltage signal and car obtained as output of amplifier 25
And a voltage signal proportional to the brake torque of the wheel.
It is input to the arithmetic circuit 26. This arithmetic circuit 26
Calculate the quotient of brake torque and vertical load to calculate road friction
An electric signal approximately corresponding to the coefficient μ is output. FIGS. 5 and 6 show the front wheel 27 near the axle.
The example of attaching strain gauges
The case of the “strut type” will be exemplified. In addition,
Arrow 31 is the vertical direction of the wheel, 17 is the traveling direction, 18 is the axle direction
Are respectively shown. Arrow 16 is parallel to arrow 18
This shows an example in which the direction of the arrow is placed on the wheel.
Support member 69 that transmits force applied to wheel 27 to strut 68
Strain gauges 11 to 14 on the sides
Paste each. Strain gauges 11 to 14 are 45 for vertical direction 31
In a direction at an angle of か つ, and a pair of 11 and 12 and 13 and 14
And the symmetrical position on both sides of the support member 69
Affixed to Similarly, the strain gauges 21 to 24 are
At an angle of 45 ° to the
Pairs 23 and 24 are positioned symmetrically on the upper and lower surfaces of the support member 69.
It is affixed as follows. These strain gauges 11-14 and 21-
The 24 sets each have a bridge circuit as shown in FIG.
Configure and connect to amplifiers 15,25. Each amplifier 15, 25
Vertical load acting on each wheel 27 and braking of the wheels
It outputs an electric signal proportional to the torque. In addition, these
The electric signal is input to the arithmetic circuit 26, and the above-mentioned rear wheel 34
As in the case, the electric power approximately corresponds to the road friction coefficient μ
A signal is output from the arithmetic circuit 26. Also in this embodiment, the side force applied to the wheels
Affects the detected values of vertical load and wheel brake torque.
Does not affect. In addition, the vertical load detects the brake torque.
It does not affect the value, and vice versa. further,
The effect of temperature changes is also small. Part of the surface of the support member 69 is made of copper
If the material is treated with a material and a strain gauge is attached to the surface,
Can be further reduced. Rear wheels 34
As in the case, the vertical load on the wheels 27
Not only shear strain but also bending deformation is applied to the material 69. Further
When the brake of the wheel 27 is activated,
Not only lux, but also shear strain and bending deformation occur.
However, the strain gauge sets 11-14 and 21-24
Of the bridge circuit output voltage
These deformations and distortions of have no effect. Therefore,
Amplifiers 15 and 25 are used to apply vertical load and
Outputs a voltage signal proportional to only the torque. The wheel acting force detecting device according to the second aspect of the present invention is
Essentially, it is arranged in a predetermined manner near the axle or near the axle
Only for a total of four strain gauges and vertical loads acting on the axle
Include the above strain gauge to output a proportional signal
A first detecting means including a bridge circuit having a configuration;
The strain gauge and the rake caliper
The bridge circuit including the strain gauge
Output a signal proportional to the shaft torque caused by the torque
And the third detection means, wherein the first detection means
And an output signal from the third detecting means.
Signal and the signal approximately corresponding to the road surface friction coefficient
It is configured to output. That is, this
The wheel acting force detection device according to the second aspect is the first aspect.
The second detecting means in the wheel acting force detecting device according to
It is replaced with the third detection means exemplified below.
You. 7 to 9 show examples of the configuration of the third detecting means.
You. Both FIGS. 7 and 8
Supports the caliper that holds the pad for braking the disc 50.
Attach strain gauges 21 to 24 to appropriate parts of caliper support member 52
It is attached. These strain gauges 21 to 24 are shown in FIG.
Configure a bridge circuit as shown in
It is. In the example shown in FIG.
On the side of the arm-shaped part as close as possible to
Gauges are attached at four locations. Gauge direction is axle
The direction perpendicular to the central axis of is preferable. In this set of gauges,
The bending strain of the arm-shaped part in the material 52 was measured.
You. In the example shown in FIG.
A strain gauge as a cross gauge is attached to the front of the part
Have been. In this gauge set, the arm-shaped part
Is measured. In each case, amplification
25 outputs a signal proportional to the wheel brake torque.
Is done. In the present invention, the axle or the vicinity of the axle
The components are axle housing, knuckle, brake
It is a member including a disk. Axle housing,
Suspension mechanism (machine where the body flexibly supports the wheels
), Which supports the drive axle via rotary bearings
Mechanism that covers the drive axle at the same time
A car is also a part of the suspension mechanism, and a car
A mechanical unit integrated with the bearing that rotatably supports the wheel
It includes all of the minutes. When accelerating the vehicle, the wheel
The vehicle does not get enough acceleration due to
May be stable. To prevent this
Control the slip of the wheels, and improve the driving force and stability of the vehicle
Traction control (TCS)
You. In a third aspect of the present invention, the first aspect is provided.
Or the output from the wheel force detection device according to the second aspect
The road surface friction coefficient represented by the force signal
Open the throttle valve or drive the engine
Cars that control at least one of the braking of moving wheels
Both traction control devices are provided. FIGS. 10 to 14 show the traction according to the present invention.
3 shows an embodiment of a control device. Figure 10 shows this
Block diagram of the overall configuration of the traction control device
An example is shown below. In this embodiment, the wheel acting force detecting device 10
1, which approximately corresponds to the road friction coefficient.
Output the signal which has already been described in the present application.
Wheel force detection according to the first or second aspect of Ming
A device is used. The output of this wheel acting force detection device 101
Signal and the signal from the accelerator pedal depression force sensor 102 are controlled.
Input to the control device 103. In the control device 103, these signals
Of the throttle valve of the engine,
The brake fluid pressure is controlled by the throttle valve driving device 107,
In addition, an instruction is given to the brake fluid pressure generating device 104. Control device 1
03 is the microprocessor, memory, and I / O
It is composed of electronic circuits including
It operates according to the program written in the memory. An example of the operation of the control device 103 is shown in FIG. 11 to FIG.
The description will be given according to the flowchart. The value of the detection signal by the acting force detection device 101 is
It changes in the opposite direction when it starts. Sign of braking is positive
The sign at the time of acceleration is negative. When the pedaling force of the Alcel pedal exceeds the set value, this
The traction control unit starts operating and normal
Transition from high-speed operation to traction control operation.
Step 1110 of the main routine shown in FIG.
This indicates the start of the action control operation. continue
In step 1111, the detection obtained by the detection device 101 is performed.
Output value μ, and in step 1112, the value of μ
Store in the variable labeled t-1. Then this value
Is stored in the variable labeled μp in step 1113
I do. Next, in step 1115, the opening of the throttle valve is
After the increase, μ is detected in step 1116. Step
In step 1117, the variable labeled μt is
Is stored. Next, go to step 1118
Is compared with a predetermined reference value μc.
Is done. If this difference μt−μt−1 is smaller than μc,
Proceed to step 1119, and if equal or greater,
Proceed to the acceleration mitigation routine. In step 1119, the variable μ
The value stored in t is stored in a variable
The stored value of -1 is updated. Then, the process proceeds to step 11
Return to 13. In the acceleration mitigation routine 1123, as shown in FIG.
First, in step 1142, reduce the opening of the throttle valve.
And increase the brake fluid pressure. Then in step 1143
After detecting μ, this detection is added to the variable μt-1 in step 1144.
Store the output value. Next, the routine proceeds to step 1146, where μt−1
Is compared with α · μp. Coefficient α ranges from zero to one
Is a constant preset in advance to an appropriate constant value. Strange
If a few μt−1 is larger, proceed to step 1149
End acceleration relaxation routine 1123 and re-accelerate in step 1124
Proceed to routine. Whether the variable μt-1 is smaller
If it is, the process returns to step 1142. In the reacceleration routine 1124 following the acceleration relaxation routine 1123
Performs the processing shown in FIG. First, in step 1162
Increase the throttle valve opening and brake fluid pressure
To release. Then, in step 1163, μ is detected, and
This is stored in a variable μt in step 1164. Then step 11
At 65, the variable μt is compared with the variable μt-1. Variable μt
If the value is smaller, the process proceeds to step 1166 to set the variable μt−1.
Stores the value of variable μt and updates the stored value of variable μt-1
You. Then, proceed to step 1171 to end the re-acceleration routine.
Then, the process returns to step 1113 of the main routine. Steps
If the variable μt is larger or equal in 1165,
Proceeds to step 1167, and sets the variable μ
Update to the value of t-1. The control unit 103 performs the above processing, thereby
The example traction control device operates as follows:
Make. When the traction control device starts operating, the car
Of the detection value μ substantially obtained by the wheel action force detection device
While the descent speed is below the specified reference value, the throttle valve
The opening of the valve is increased. Based on the falling speed of the detection value μ
If it is higher than the value, the throttle valve opening will decrease
At the same time as increasing the brake fluid pressure. At this time,
The value of the detection value μ immediately before the change is stored. This memory
Variable is μp. The detection value μ is determined by α
When the percentage rises to, for example, 50%, the throttle
Turn the valve opening to increase and at the same time brake fluid pressure
To release. Hereinafter, the above operation is repeated. At any point in the flowchart,
Also, when the accelerator pedal depression force falls below a predetermined reference value,
The interrupt routine shown in Fig. 14 is executed and the traction
Control operation ends and the accelerator pedal is
Restores the function of the xel pedal. Comparison at step 1165 in the reacceleration routine 1124
Is given by μt− against a predetermined appropriate negative reference value μc2.
Replace with contents to compare whether μt-1 <μc2
Traction control operation more effectively
It can be carried out. In this case, during the acceleration mitigation routine 1123
Steps 1143 through 1146 and 1149 of the re-acceleration routine
The time between steps 1160 and 1163 in 1124, and
Steps 1163 to 1165, 1167, and 11 in the acceleration routine 1124
Of the time to go around the loop returning to 1163 via 62,
At step 11 in the main routine
Loop from 16 to 1118, 1119, 1113 and back to 1116
Assuming that the time to perform is Δt1, the reference value μc2 is μc2 / Δt2 <
It is preferable to set an appropriate value such as μc / Δt1. Ma
In the main routine shown in FIG.
The re-acceleration routine described above may be inserted after 12. Stay
The flow returning from step 1119 to step 1113 is unchanged.
You. In this case, from step 1111, the inserted re-acceleration
Time to step 1163 in routine 1124 and insertion
Steps 1163 to 1165 in the reacceleration routine 1124
After passing through 1167, 1162 and returning to 1163,
Of the inserted reacceleration
The reference value μc2 in the routine 1124 is defined as μc2 / Δt2 <μc / Δt1.
It is good to set to an appropriate value as follows. In the flowchart shown in FIG.
Equipped with a key pedal depression force sensor, and outputs the output signal of this sensor.
May also be input to the control device 103. The controller 103
While the action control device is operating,
In the routine, the brake fluid pressure
It will not be less than the magnitude corresponding to the output signal of the force sensor
It is preferable to control as follows. In conventional traction control systems,
Control the opening of the gin throttle valve and
There is known one that controls a brake independently of left and right. This
The key to these controls is very fast response
Is required. Traction according to the present invention
The control device outputs the output corresponding to the road friction coefficient μ.
Equipped with a wheel acting force detection device
Of the road surface friction coefficient μ
Output in real time, and based on this,
Gin throttle valve opening or drive wheel brake
It controls the rake, or both.
For this purpose, the conventional wheel speed is detected and the slip ratio is calculated.
Traction control device
And is extremely excellent, and draws out the maximum driving force with high accuracy
Responsiveness, differential lock effect, etc.
Can be realized. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the first aspect.
Or output from a wheel force detection device according to the second aspect
The road surface friction coefficient μ that the signal
The brake fluid pressure is controlled to
A tilok brake device (ABS) is provided. 15 to 19 show the antilock according to the present invention.
3 shows an embodiment of a brake device. Figure 15 shows this
An example of a block diagram of the overall configuration of the tilock brake device
Show. In this embodiment, a wheel acting force detecting device 12 is provided.
This is a signal that approximately corresponds to the road friction coefficient.
To be output.
The wheel acting force detecting device according to the side or the second side of the
Can be. The control device 3 controls the brake pedal force and the wheel operation described above.
Detection corresponding to road surface friction coefficient obtained by utility detection device 12
Control the brake fluid pressure with reference to the value μ and the detected value of the vehicle speed.
You. Brake pedal depression force sensor 2, brake fluid pressure generation
The raw device 4 and the brake device 5 use a known technique.
You. The control device 3 includes a microprocessor, a memory, and
It is composed of electronic circuits including input / output interfaces,
Operate according to the program written in the memory
You. An example of the operation of the control device 3 is shown in FIG. 16 to FIG.
The description will be given according to the flowchart. When the brake pedal pressure exceeds the set value, this anti-lock
The braking device starts operating and the brake is operating normally.
Then, it shifts to the anti-lock brake operation. Shown in Figure 16
Step 110 of the main routine
This indicates the start of the key operation. Then, in step 111,
The detection value μ obtained by the detection device is detected, and step 11
In step 2, the value of μ is converted to a variable labeled μt-1.
Remember. Subsequently, this value is expressed as μp in step 113.
Store it in a labeled variable. Next, at step 115
After increasing the pressure of the rake liquid, μ is detected in step 116.
You. In step 117, step into the variable labeled μt.
The detected value of μ at step 116 is stored. Then go to step 118
Going forward, the difference μt−μt− between the two stored values μt and μt−1
1 is compared with a predetermined reference value μc. Difference μt-μt-
If 1 is larger than μc, proceed to step 119,
If it is smaller, go to the brake fluid decompression routine in step 123.
move on. In step 119, the value stored in the variable μt is changed.
Stored in several μt−1 and the stored value of μt−1 is updated
It is. Subsequently, the process returns to step 113. In the brake fluid decompression routine 123, as shown in FIG.
First, in step 142, the brake fluid pressure is released or
Reduce pressure to a certain low level. Then, in step 143,
After the detection, the detected value is stored in a variable μt−1 in step 144.
Is stored. Next, the routine proceeds to step 146, where μt−1 is
Compare with α · μp. Coefficient α in the range of 0 to 1
This is a constant preset to an appropriate constant value. Variable μt-1
If it is smaller, go to step 149 and
The decompression routine 123 ends, and the brake
Proceed to pressure routine. Whether the variable μt-1 is larger, etc.
If so, the process returns to step 142. Brake fluid re-pressurization following brake fluid pressure reduction routine 123
In the routine 124, the processing shown in FIG. 18 is performed. First,
In step 162, the pressure of the brake fluid is increased. Then step 1
Detects μ at 63 and stores it in variable μt at step 164
I do. Next, in step 165, the variable μt is replaced with the variable μt-1.
Compare. If the variable μt is larger, step 166
To store the value of the variable μt in the variable μt−1,
Update the stored value of t-1. Then, proceed to step 171.
To end the brake fluid re-pressurization routine and
The process returns to step 113. In step 165, the variable μt
If is smaller or equal, proceed to step 167.
Then, the value of the variable μt−1 is changed to the value of μt in the same manner as in step 166.
Update. Then, the process returns to step 162. The present embodiment is performed by the control device 3 performing the above processing.
The anti-lock brake device according to
You. When the antilock brake device starts operating, it is detected
The rising speed of the detection value μ obtained by the device is a predetermined reference value.
During this period, increase the brake fluid pressure. Detection value
When the speed of μ rises below the reference value, the brake fluid pressure
Relieve or open. At this time, the detection just before it starts to decrease
The value μ is stored. This stored variable is μp
is there. A predetermined ratio where the detection value μ is determined by α, for example,
When the pressure drops to 50%, the brake fluid pressure is increased again.
Make Hereinafter, the above operation is repeated. The vehicle speed detector 6 in FIG. 15 is displayed on the front of the driver's seat.
Conventional equipment for doing so can be utilized. This car
The speed is calculated, for example, by using the output of the rotational speed sensor of the transmission drive shaft.
Obtained by electrical processing. Drive shaft rotation speed and display car
There is usually a time delay between speed and speed. This time delay
May be used as it is. is there
Otherwise, the rotation speed sensor of the transmission drive shaft
Add a signal processing system that outputs a vehicle speed signal with a delay
This causes a time delay in the output of the vehicle speed signal,
This may be input to the control device 3 as vehicle speed data. System
The control device 3 determines that the vehicle speed is lower than a certain value (for example, several kilometers per hour).
If it goes down, depress the brake pedal with more than the specified pedaling force.
However, the anti-lock brake operation changes from the normal brake operation.
There is no transition to work. During anti-lock brake operation
If the vehicle speed falls below a certain value, the control device 3
At any point in the flowchart shown in Figures 16 to 18
However, immediately execute the interrupt routine shown in FIG.
Ends anti-lock brake operation and normal brake operation
The brake hydraulic device is controlled to return to. Vehicle speed is enough
If it is low, the need for antilock brake operation is low, and
There is no need at all when driving. Considering this point,
In the example, the anti-lock brake operation is performed at a certain speed or lower.
Do not let. The vehicle speed data to be referenced is based on the rotation speed of the drive shaft.
Drive wheel during braking
Responds to sudden decrease in drive shaft rotation speed due to
Absent. For this reason, normal brake operation by operating the brake pedal
Immediately before entering anti-lock brake operation from
Danger that the system will not shift to antilock brake operation.
Ruggedness is reduced. Also, during anti-lock brake operation
When the lock occurs, the anti-lock brake operation is
The danger of being released and returning to normal braking is eliminated
You. As described above, the control device 3
Even in the stage, the anti-lock brake release command
Immediately, the interrupt routine of FIG.
Terminate the tilock brake operation and perform normal brake operation.
Return to Generation of antilock brake release command
(1) The brake pedal pressure falls below a predetermined reference value.
(2) Release the brake pedal force and
(3) Engine key when you start to depress
Can be adopted when the user cuts the sword. Of these, (2) and
In cases (3) and (4), the driver is unable to operate due to an accident.
The vehicle automatically stops with ideal braking and characteristics.
It is possible to stop. In step 165 of the brake fluid re-pressurization routine 124,
The content of the comparison to the appropriate positive reference value μc2.
To compare whether μt-μt-1> μc2
If you replace the anti-lock brake more effectively
Control can be performed. In this case, brake fluid pressure reduction
After steps 143 to 146 and 149 in routine 123, brake
Steps 160 to 163 in the liquid repressurization routine 124
And step 1 in the brake fluid repressurization routine 124.
The larger of the time to go around the loop returning to 63 is Δ
t2, steps 116 to 118, 11 in the main routine
Let Δt1 be the time to go around the loop returning to 116 via 9, 113
Then, the reference value μc2 becomes μc2 / Δt2> μc / Δt1.
It is better to set an appropriate value. Also, the menu shown in FIG.
In the in-routine, after step 112,
It is advisable to insert a re-pressurization routine for the liquid. Step 119
The flow from step to step 113 remains unchanged. This place
The re-pressurization loop inserted from step 111
Time until step 163 in chin 124 and inserted
Steps 163 to 16 in the brake fluid repressurization routine 124
With the time to go around the loop returning to 163 via 5, 167, 162
Of which, the larger one is Δt2,
The reference value μc2 in the pressurization loop 124 is defined as μc2 / Δt2> μc / Δt1
It is good to set to an appropriate value such that

【発明の効果】【The invention's effect】

以上の説明から理解されるように、本願発明による車
輪作用力検出装置によれば、簡単な構成により、路面摩
擦係数μに対応した出力値を精度よく、しかもリアルタ
イムに検出することが可能となる。 そして、上記の車輪作用力検出装置でリアルタイムで
出力される路面摩擦係数対応値が所定の条件範囲となる
ようにスロットルバルブの開度等を制御する本願発明に
係るトラクションコントロール装置によれば、路面の状
況にかかわりなく、加速時間の可能な限りの短縮化を図
ることができる。 さらに、上記の車輪作用力検出装置でリアルタイムで
出力される路面摩擦係数対応値が所定の条件範囲となる
ようにブレーキ液圧を制御する本願発明に係るアンチブ
ロックブレーキ装置によれば、路面の状況にかかわりな
く、制動距離の可能な限りの短縮化を図ることができ
る。
As can be understood from the above description, according to the wheel acting force detection device of the present invention, it is possible to accurately and in real time detect an output value corresponding to the road surface friction coefficient μ with a simple configuration. . According to the traction control device according to the present invention for controlling the opening degree of the throttle valve and the like so that the road surface friction coefficient corresponding value output in real time by the wheel acting force detection device falls within a predetermined condition range, Regardless of the situation, the acceleration time can be reduced as much as possible. Further, according to the anti-block brake device according to the present invention for controlling the brake fluid pressure such that the road surface friction coefficient corresponding value output in real time by the wheel acting force detection device falls within a predetermined condition range, Regardless, the braking distance can be reduced as much as possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本願発明に係る車輪作用力検出装置を構成する
ための歪ゲージの取付け例を示す正面図である。 第2図は第1図に示される歪ゲージの取付け例の拡大正
面図である。 第3図は第1図に示される歪ゲージの取付け例の拡大平
面図である。 第4図は本願発明に係る車輪作用力検出装置を構成する
ためのブリッジ回路の構成図である。 第5図は本願発明に係る車輪作用力検出装置を構成する
ための歪ゲージの他の取付け例を示す正面図である。 第6図は第5図に示される歪ゲージの取付け例の拡大斜
視図である。 第7図は本願発明に係る車輪作用力検出装置を構成する
ためのブレーキトルク検出手段の他の例の説明図であ
る。 第8図は本願発明に係る車輪作用力検出装置を構成する
ためのブレーキトルク検出手段のさらに他の例の説明図
である。 第9図は第7図または第8図に示された検出手段におけ
る歪ゲージによるブリッジ回路の構成図である。 第10図は本願発明に係る車両のトラクションコントロー
ル装置の一例のブロック図である。 第11図は第10図に示される制御装置の動作メインルーチ
ンを示すフローチャートである。 第12図は第11図中の加速緩和ルーチンの詳細を示すフロ
ーチャートである。 第13図は第11図中の再加速ルーチンの詳細を示すフロー
チャートである。 第14図は第11図のメインルーチン処理に対する割り込み
処理を示すフローチャートである。 第15図は本願発明の係る車両のアンチロックブレーキ装
置の一例のブロック図である。 第16図は第15図に示される制御装置の動作メインルーチ
ンを示すフローチャートである。 第17図は第15図中のブレーキ液減圧ルーチンの詳細を示
すフローチャートである。 第18図は第15図中のブレーキ液再加圧ルーチンの詳細を
示すフローチャートである。 第19図は第15図のメインルーチン処理に対する割り込み
処理を示すフローチャートである。 11,12,13,14……歪ゲージ(第1の検出手段用) 15……増幅器 21,22,23,24……歪ゲージ(第2、第3の検出手段用) 25……増幅器 26……演算回路 27……車輪 3,103……制御装置 12,101……車輪作用力検出装置
FIG. 1 is a front view showing an example of mounting a strain gauge for constituting a wheel acting force detecting device according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged front view of an example of mounting the strain gauge shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged plan view of an example of mounting the strain gauge shown in FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of a bridge circuit for configuring the wheel acting force detection device according to the present invention. FIG. 5 is a front view showing another mounting example of the strain gauge for constituting the wheel acting force detecting device according to the present invention. FIG. 6 is an enlarged perspective view of an example of mounting the strain gauge shown in FIG. FIG. 7 is an explanatory view of another example of the brake torque detecting means for constituting the wheel acting force detecting device according to the present invention. FIG. 8 is an explanatory view of still another example of the brake torque detecting means for constituting the wheel acting force detecting device according to the present invention. FIG. 9 is a block diagram of a bridge circuit using a strain gauge in the detecting means shown in FIG. 7 or FIG. FIG. 10 is a block diagram of an example of a traction control device for a vehicle according to the present invention. FIG. 11 is a flowchart showing an operation main routine of the control device shown in FIG. FIG. 12 is a flowchart showing details of the acceleration mitigation routine in FIG. FIG. 13 is a flowchart showing the details of the re-acceleration routine in FIG. FIG. 14 is a flowchart showing an interrupt process for the main routine process of FIG. FIG. 15 is a block diagram of an example of the antilock brake device for a vehicle according to the present invention. FIG. 16 is a flowchart showing an operation main routine of the control device shown in FIG. FIG. 17 is a flowchart showing details of a brake fluid pressure reducing routine in FIG. FIG. 18 is a flowchart showing details of the brake fluid re-pressurization routine in FIG. FIG. 19 is a flowchart showing an interrupt process for the main routine process of FIG. 11, 12, 13, 14 ... strain gauges (for first detecting means) 15 ... amplifiers 21, 22, 23, 24 ... strain gauges (for second and third detecting means) 25 ... amplifier 26 …… Calculation circuit 27 …… wheel 3,103 …… control device 12,101 …… wheel acting force detection device

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−50806(JP,A) 特開 昭51−69680(JP,A) 特開 昭62−3137(JP,A) 特開 昭63−96530(JP,A) 特開 昭47−27072(JP,A) 特開 昭60−173432(JP,A) 実開 昭56−148957(JP,U)Continuation of the front page (56) References JP-A-59-50806 (JP, A) JP-A-51-69680 (JP, A) JP-A-62-3137 (JP, A) JP-A-63-96530 (JP) JP-A-47-27072 (JP, A) JP-A-60-173432 (JP, A) JP-A-56-148957 (JP, U)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】車両の車軸または車軸近傍の中心線を挟ん
で前後方向に対向するようにして、一側に各2個、合計
4個の歪ゲージを、各一側の2個の歪ゲージが上記中心
軸に対して略平行であって略垂直方向に延びる面内にお
いて、前後方向視において上記中心軸と直交する軸に対
して対称をなして交差するように配置するとともに、各
歪ゲージを含むブリッジ回路を、車軸に作用する垂直荷
重のみに比例した信号を出力するように構成した第1の
検出手段と、 車両の車軸または車軸近傍の中心線を挟んで上下方向に
対向するようにして、一側に各2個、合計4個の歪ゲー
ジを、各一側の2個の歪ゲージが上記中心軸に対して略
平行であって略水平方向に延びる面内において、上下方
向視において上記中心軸と直交する軸に対して対称をな
して交差するように配置するとともに、各歪ゲージを含
むブリッジ回路を、車軸に作用する軸トルクのみに比例
した信号を出力するように構成した第2の検出手段と、
を含み、 上記第1の検出手段による出力信号と、上記第2の検出
手段による出力信号を用いて、路面摩擦係数に近似的に
対応した信号を出力するように構成したことを特徴とす
る、車両の車輪作用力検出装置。
1. A total of four strain gauges, two on each side, and two strain gauges on each side so as to face each other in the front-rear direction across a center line near the axle or the axle of the vehicle. Are arranged so as to intersect symmetrically with respect to an axis perpendicular to the central axis when viewed in the front-rear direction in a plane extending substantially parallel to and substantially perpendicular to the central axis. A first detecting means configured to output a signal proportional to only the vertical load acting on the axle, and a bridge circuit including the bridge circuit vertically facing the center line near or near the axle of the vehicle. A total of four strain gauges, two on each side, and two strain gauges on each side are viewed in the vertical direction in a plane substantially parallel to the central axis and extending in a substantially horizontal direction. Symmetrical with respect to the axis perpendicular to the central axis Second detection means arranged so as to intersect and configured to output a signal proportional to only the shaft torque acting on the axle, and a bridge circuit including each strain gauge;
Using the output signal of the first detection means and the output signal of the second detection means, to output a signal approximately corresponding to the road surface friction coefficient, Vehicle wheel force detection device.
【請求項2】車両の車軸または車軸近傍の中心線を挟ん
で前後方向に対向するようにして、一側に各2個、合計
4個の歪ゲージを、各一側の2個の歪ゲージが上記中心
軸に対して略平行であって略垂直方向に延びる面内にお
いて、前後方向視において上記中心軸と直交する軸に対
して対称をなして交差するように配置するとともに、各
歪ゲージを含むブリッジ回路を、車軸に作用する垂直荷
重のみに比例した信号を出力するように構成した第1の
検出手段と、 ブレーキキャリパ支持部材の適部に配置した歪ゲージお
よびこの歪ゲージを含むブリッジ回路により、ブレーキ
トルクに起因する軸トルクに比例した信号を出力するよ
うに構成した第3の検出手段と、を含み、 上記第1の検出手段による出力信号と、上記第3の検出
手段による出力信号を用いて、路面摩擦係数に近似的に
対応した信号を出力するように構成したことを特徴とす
る、車両の車輪作用力検出装置。
2. A total of four strain gauges, two on each side, and two strain gauges on each side so as to face each other in the front-rear direction with a center line near the axle or the axle of the vehicle interposed therebetween. Are arranged so as to intersect symmetrically with respect to an axis perpendicular to the central axis when viewed in the front-rear direction in a plane extending substantially parallel to and substantially perpendicular to the central axis. Detecting means configured to output a signal proportional to only a vertical load acting on an axle, a strain gauge disposed at an appropriate portion of a brake caliper support member, and a bridge including the strain gauge A third detection unit configured to output a signal proportional to the shaft torque caused by the brake torque by a circuit; and an output signal from the first detection unit and an output from the third detection unit. With No., characterized by being configured to output approximately the corresponding signal to the road surface friction coefficient, the wheel action force detection apparatus for a vehicle.
【請求項3】請求項1または2のいずれかに記載の車輪
作用力検出装置、アクセルペダルの踏力センサ、およ
び、ブレーキ液圧発生装置とエンジンのスロットルバル
ブ駆動装置の制御装置を備え、上記制御装置は、車両の
加速時に、エンジンのスロットルバルブの開度が増加す
るにともなって、上記車輪作用力検出装置の出力中心軸
が増大する間は上記スロットルバルブの開度を増大さ
せ、駆動車輪の一部もしくは全車輪についての上記出力
値の上昇速度が負数を含む所定の設定値以下になったと
きに、上記開度を減衰あるいは閉塞させるか、もしく
は、駆動車輪の一部もしくは全車輪に制動を作動させる
かの少なくとも一方を行い、上記出力値が設定値以下に
減衰した後に上記開度を再び増大させ、かつ駆動車輪に
制動が作動した場合にはこれを開放もしくは減衰調整を
行い、以上の動作を反復してエンジンのスロットルバル
ブの開度、もしくは駆動車輪の制動の少なくとも一方を
制御するようにしたことを特徴とする、車両のトラクシ
ョンコントロール装置。
3. The control system according to claim 1, further comprising: a wheel operating force detecting device according to claim 1; an accelerator pedal depression force sensor; and a control device for a brake fluid pressure generating device and a throttle valve driving device for an engine. The device increases the opening of the throttle valve while the output center axis of the wheel acting force detecting device increases with an increase in the opening of the throttle valve of the engine when the vehicle is accelerating. When the rising speed of the output value for some or all wheels falls below a predetermined value including a negative number, the opening is attenuated or closed, or braking is performed on some or all of the drive wheels. If the output is attenuated below the set value, the opening is increased again, and if braking is applied to the drive wheels, Les performs open or attenuation adjusted, characterized by being adapted to control at least one of the braking or more iterations to engine throttle valve opening operation or driving wheels, the traction control apparatus for a vehicle.
【請求項4】請求項1または2のいずれかに記載の車輪
作用力検出装置と、ブレーキ液圧発生装置の制御装置と
を備え、上記制御装置は、車両の走行中の制動時にブレ
ーキ液圧の上昇にともなって上記車輪作用力検出装置の
出力値が増大する間はブレーキ液圧を上昇させ、上記出
力値の増大速度が設定速度以下になったときにブレーキ
液圧を緩和または開放し、上記出力値が設定値以下に減
衰した後にブレーキ液圧を再上昇させ、以上の動作を反
復するようにしたことを特徴とする、車両のアッチロッ
クブレーキ装置。
4. A brake fluid pressure detecting device according to claim 1 or 2, further comprising a control device for a brake fluid pressure generating device, wherein said control device controls the brake fluid pressure during braking of the vehicle. The brake fluid pressure is increased while the output value of the wheel acting force detection device increases with the rise of the brake fluid pressure, and the brake fluid pressure is relaxed or released when the output value increasing speed is equal to or less than the set speed, After the output value has attenuated below a set value, the brake fluid pressure is increased again, and the above operation is repeated.
JP2024819A 1989-12-15 1990-02-02 Vehicle wheel force detection device, vehicle anti-lock brake device, and vehicle traction control device Expired - Fee Related JP2736392B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024819A JP2736392B2 (en) 1989-12-15 1990-02-02 Vehicle wheel force detection device, vehicle anti-lock brake device, and vehicle traction control device

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32657589 1989-12-15
JP34233889 1989-12-28
JP1-342338 1990-01-29
JP2028490 1990-01-29
JP2-20284 1990-01-29
JP1-326575 1990-01-29
JP2024819A JP2736392B2 (en) 1989-12-15 1990-02-02 Vehicle wheel force detection device, vehicle anti-lock brake device, and vehicle traction control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03273948A JPH03273948A (en) 1991-12-05
JP2736392B2 true JP2736392B2 (en) 1998-04-02

Family

ID=27457354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2024819A Expired - Fee Related JP2736392B2 (en) 1989-12-15 1990-02-02 Vehicle wheel force detection device, vehicle anti-lock brake device, and vehicle traction control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2736392B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004063692A1 (en) * 2003-01-16 2004-07-29 Koyo Seiko Co., Ltd. Hub unit with sensor
US6915708B2 (en) 2001-06-28 2005-07-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for detecting force acting on a vehicle wheel
US7206702B2 (en) 2001-07-17 2007-04-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for detecting force acting on a tire

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3366915B2 (en) 1992-08-27 2003-01-14 日本電子工業株式会社 Control system for vehicle anti-lock brake device
JP2784711B2 (en) * 1993-07-21 1998-08-06 日本電子工業株式会社 Stress measuring method for structural body and stress measuring device using the method
JPH10315945A (en) * 1997-05-20 1998-12-02 Toyota Motor Corp Stable running controller of vehicle
EP1506883A4 (en) 2002-05-17 2009-06-24 Jtekt Corp Hub unit with sensor
JP4799304B2 (en) * 2006-07-13 2011-10-26 Ntn株式会社 Drive shaft axial torque / road surface tire acting force measuring device
JP2008020353A (en) * 2006-07-13 2008-01-31 Ntn Corp Instrument for measuring driving shaft torque and acting force between road surface and tire
JP4935267B2 (en) * 2006-09-20 2012-05-23 パナソニック株式会社 Load sensor
JP4908998B2 (en) * 2006-09-28 2012-04-04 本田技研工業株式会社 Brake force detection device
JP5034666B2 (en) * 2007-02-22 2012-09-26 住友金属工業株式会社 Method for measuring the tangential force acting between the rail and wheels of a railway vehicle
US11465598B2 (en) * 2017-12-04 2022-10-11 Faiveley Transport Italia S.P.A. System and method for determining a wheel-rail adhesion value for a railway vehicle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5169680A (en) * 1974-12-13 1976-06-16 Takayoshi Ito SEIDOTORUKUSOKUTEIHOHO OYOBI SOCHI
JPS56148957U (en) * 1981-04-01 1981-11-09
JPS5950806A (en) * 1982-09-17 1984-03-24 Isuzu Motors Ltd Hydropneumatic suspension device
JPH0692751B2 (en) * 1985-06-29 1994-11-16 トヨタ自動車株式会社 Acceleration slip controller

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6915708B2 (en) 2001-06-28 2005-07-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for detecting force acting on a vehicle wheel
US7206702B2 (en) 2001-07-17 2007-04-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for detecting force acting on a tire
US7603247B2 (en) 2001-07-17 2009-10-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for detecting abnormalities in tire force sensor data
WO2004063692A1 (en) * 2003-01-16 2004-07-29 Koyo Seiko Co., Ltd. Hub unit with sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03273948A (en) 1991-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2736392B2 (en) Vehicle wheel force detection device, vehicle anti-lock brake device, and vehicle traction control device
US5892139A (en) Road surface friction sensor and coefficient detector
US6205391B1 (en) Vehicle yaw control based on yaw rate estimate
EP1749720B1 (en) Wheel action force detection system and wheel action force detection method
EP0524821B1 (en) System for controlling brakes
GB2305988A (en) A vehicle brake system with electric-motor driven brake actuators
KR20000070353A (en) Method and device for detecting motor vehicle tilt
JPH0321564A (en) Steering regulating device having steering front axle and steering rear axle
EP0219238A2 (en) Anti-lock brake control apparatusand method
CN109927700A (en) A kind of pure line traffic control brake system of car
KR20150094673A (en) Vehicle movement dynamics control method
JP5120297B2 (en) Electric vehicle regenerative braking control device
US5315518A (en) Method and apparatus for initializing antilock brake control on split coefficient surface
US5941924A (en) Method and device for controlling a vehicle braking system
JP5918671B2 (en) Brake control device
JPH03220056A (en) Road surface frictional force detector, road surface frictional coefficient detector, and antilock brake device for vehicle
JPH0891185A (en) Brake abnormal sound preventive device
JP4385296B2 (en) Traction control device
JP4648661B2 (en) Failure diagnosis device for vehicle brake device and diagnosis method for failure diagnosis in vehicle brake device
JP7059341B1 (en) Suspension control device, vehicle and suspension control method
JP2002240692A (en) Electric brake system and computer program
JP2639040B2 (en) Brake pressure control device
US4318459A (en) Friction controllers
JPH0820323B2 (en) Stress measuring device around the vehicle suspension
JP2645726B2 (en) Anti-lock brake control device

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees