CN103003084B - 车辆的打滑检测装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种车辆的打滑检测装置，该车辆利用CVT对发动机的输出进行变速而分别驱动前后轮，在该打滑检测装置中，根据检测出的前后轮中的任一车轮的旋转速度依次计算检测出旋转速度的车轮的加速度（车轮加速度var1、var2），并且计算依次计算出的车轮的加速度中的、针对于同一车轮的计算时刻时不同的两个加速度之比（var1/var2）（S10），将计算出的两个加速度之比与预定值比较（S16），在计算出的两个加速度之比超过预定值时，判断为至少包括该任一车轮在内的车轮在打滑（S18）。由此，除了能够高精度地检测前后轮中的任一车轮打滑以外，还能够高精度地检测前后轮同时打滑这样的情况。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的打滑检测装置，更具体而言，涉及在四轮驱动车辆中检测前后轮打滑的装置。
背景技术
在非四轮驱动的两轮驱动的车辆中，通常，根据前轮平均速度与后轮平均速度之差进行打滑判断，作为该示例，能够列举出下述的专利文献1所述的技术。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开2007-92823号公报
发明内容
发明要解决的课题
在四轮驱动车辆的情况下，由于在前后轮同时打滑时不产生前后差车速，因此，按所述的方法能够检测任一车轮打滑，但无法检测前后轮同时打滑这样的情况。
因此，本发明的目的在于，解决所述的课题，提供一种车辆的打滑检测装置，该打滑检测装置在四轮驱动车辆中除了能够高精度地检测前后轮中的任一车轮打滑以外，还能够高精度地检测前后轮同时打滑这样的情况。
用于解决课题的手段
为了达成所述目的，在技术方案1中，提供一种车辆的打滑检测装置，该车辆利用变速器对驱动源的输出进行变速而分别驱动前后轮，所述车辆的打滑检测装置被构造成具备：车轮旋转速度检测单元，其检测所述前后轮中的任一车轮的旋转速度；车轮加速度比计算单元，其根据检测出的旋转速度依次计算检测出所述旋转速度的车轮的加速度，并且计算依次计算出的车轮的加速度中的(针对于同一车轮，在计算时刻时不同的)两个加速度之比；以及打滑判断单元，其将所述计算出的两个加速度之比与预定值比较，在所述计算出的两个加速度之比超过所述预定值时，判断为至少包括所述任一车轮在内的车轮在打滑。
在技术方案2的车辆的打滑检测装置中，所述车轮加速度比计算单元计算所述依次计算出的车轮的加速度中的在预定时间期间计算出的两个加速度之比。
在技术方案3的车辆的打滑检测装置中，在所述车辆的驱动力为驱动力规定值以下的情况下所述计算出的两个加速度之比超过所述预定值时，所述打滑判断单元判断为至少包括所述任一车轮在内的车轮在打滑。
在技术方案4的车辆的打滑检测装置中，在所述车辆的驱动力变化量为驱动力变化量规定值以下的情况下所述计算出的两个加速度之比超过所述预定值时，所述打滑判断单元判断为至少包括所述任一车轮在内的车轮在打滑。
在技术方案5的车辆的打滑检测装置中，在计算出的车轮的加速度为既定值以下时，所述车轮加速度比计算单元将所述既定值作为计算出的车轮的加速度，并计算计算出的车轮的加速度中的在所述预定时间期间计算出的两个加速度之比。
发明效果
在技术方案1的车辆的打滑检测装置中，根据检测出的旋转速度依次计算检测出旋转速度的车轮的加速度，并且计算依次计算出的车轮的加速度中的(针对于同一车轮，在计算时刻时不同的)两个加速度之比，在计算出的两个加速度之比超过预定值时，判断为至少包括该任一车轮在内的车轮在打滑，由于如上构成，因此，除了能够高精度地检测前后轮中的任一车轮打滑以外，还能够在包括该车轮在内的车轮、换言之前后轮同时发生打滑时，高精度地检测出该前后轮同时打滑。
即，在专利文献1所述的技术中，根据前轮平均速度与后轮平均速度之差进行打滑判断，但由于在四轮驱动车辆中前后轮同时打滑时不产生前后差车速，因此按专利文献1所述的方法无法检测前后轮同时打滑。
但是，在技术方案1的检测装置中，不是检测前轮与后轮的车轮速度之差，而是着眼于前后轮中的任一个车轮、例如前轮的左车轮、后轮的右车轮等四个车轮中的一个车轮的速度而进行检测，换言之，在不对两个车轮的速度进行比较的情况下进行检测，由于如上构成，因此除了能够高精度地检测该车轮打滑以外，还能够高精度地检测前后轮同时打滑。
在技术方案2的车辆的打滑检测装置中，计算依次计算出的车轮的加速度中的在预定时间期间计算出的两个加速度之比，由于如上构成，因此除了所述的效果以外，通过限定为在预定时间期间计算出的值，从而还能够提高检测精度。
在技术方案3的车辆的打滑检测装置中，当所述车辆的驱动力在驱动力规定值以下的情况下计算出的两个加速度之比超过预定值时，判断为至少包括任一车轮在内的车轮在打滑，由于如上构成，因此除了所述的效果以外，还能够防止误检测，能够提高检测精度。
在技术方案4的车辆的打滑检测装置中，在所述车辆的驱动力变化量为驱动力变化量规定值以下的情况下计算出的两个加速度之比超过预定值时，判断为至少包括任一车轮在内的车轮在打滑，由于如上构成，因此除了所述的效果以外，同样地还能够防止误检测，能够提高检测精度。
在技术方案5的车辆的打滑检测装置中，在计算出的车轮的加速度为既定值以下时，将既定值作为计算出的车轮的加速度，并计算所计算出的车轮的加速度中的两个加速度之比，由于如上构成，因此除了所述的效果以外，还能够排除车轮加速度由于瞬时性的原因等而成为既定值以下的情况，能够提高检测精度。
附图说明
图1是整体地示出本发明实施例的车辆的打滑检测装置的概略图。
图2是示出图1所示的车辆的控制装置的动作的流程图。
图3是示出图2中的流程图的车轮加速度比计算处理的子程序流程图。
具体实施方式
下面，结合附图对用于实施本发明的车辆的控制装置的方式进行说明。
实施例
图1是整体地示出本发明实施例的车辆的打滑检测装置的概略图。
在图1中，标号10表示车辆，车辆10搭载有水冷式的以汽油作为燃料的内燃机(驱动源。下面，称为“发动机”)12。发动机12的输出被输入到CVT(ContinuousVariableTransmission。变速器(无级变速器))14。
CVT14由配置于主轴MS的驱动带轮14a、配置于副轴CS的从动带轮14b、挂绕在其间的金属制的传送带14c以及向其提供工作油的液压机构(未图示)构成，经由变矩器16和正车离合器20而按无级的变速比对从主轴MS输入的发动机12的输出进行变速。
通过CVT14进行变速的发动机12的输出从副轴CS经减速齿轮22而被输入到分动器24，并在那里被分配给前轮侧和后轮侧。前轮侧的输出经前差速器机构26而传递给前轮30FL、30FR。
后轮侧的输出经传动轴32和后差速器机构34而传递给后轮30RL、30RR。这样，车辆10构成为利用CVT14对发动机12的输出进行变速而分别驱动前后轮30F、30R的四轮驱动4WD型的车辆。
在传动轴32上嵌插有粘液耦合器(下面，称为“VC”)36。VC36的容器中收纳有许多离合器片，并且封入有高粘度的硅油(流体)，利用因片之间产生的旋转差而产生的剪切力来传递动力。
在CVT14中，在驱动带轮14a的附近设置有NDR传感器40，产生与CVT14的输入转速相应的输出，并且，在从动带轮14b的附近设置有NDN传感器42，产生与CVT14的输出转速相应的输出。
在左右的前轮30FL、30FR和后轮30RL、30RR的驱动轴(未图示)的附近分别设置有车轮速传感器(车轮旋转速度检测单元)44，产生与车轮30、即左右的前后轮30FL、30FR、30RL、30RR的旋转速度(车轮速度)相应的输出。
在车辆10的驾驶座地面的油门踏板(未图示)的附近设置有油门开度(AP)传感器46，产生与油门开度(驾驶员的油门踏板踩踏量)AP相应的输出，并且在制动踏板(未图示)的附近设置有制动(BRK)开关50，在驾驶员操作制动踏板时，输出接通信号。
所述的传感器的输出被送到ECU(ElectronicControlUnit。电子控制装置)54。ECU54由微型计算机构成，控制CVT14的动作，所述微型计算机由CPU、ROM、EEPROM、RAM和输入输出I/O等构成。
ECU54经CAN(ControllerAreaNetwork：控制器局域网)56而与控制发动机12的动作的ECU60和进行牵引控制及防滑控制等的ECU62等连接。
下面，对该实施例的车辆的打滑检测装置的动作进行说明。
图2是示出该动作的流程图，按通过ECU54预先设定的时间(例如10[msec])执行。
下面说明时，在S10中计算车轮加速度比。
图3是示出该计算处理的子程序流程图。
首先，在S100中，针对于前后轮30F、30R、即由车轮速传感器44检测的前轮30FL、30FR和后轮30RL、30RR中的任一车轮、更具体而言是全部四个车轮，计算加速度，判断其加速度各自是否超过既定值(例如1[m/s2])。
更具体而言，在S100中，ECU54读出从车轮速传感器44的输出得到的速度，求出与某时间前(图2的流程图中的某时间前的程序回路时)的从车轮速传感器44的输出得到的速度的差分值，用该某时间除求得的差分值而计算出该车轮(例如前轮30FL)的加速度，判断计算出的加速度是否超过既定值。
当在S100中为肯定时，进入到S102，将计算出的车轮加速度作为值var1，另一方面，当在S100中为否定时，进入到S104，将既定值作为var1。即，在计算出的车轮加速度为既定值以下时，将既定值作为计算出的车轮加速度。
这里，在计算出的车轮加速度为既定值以下时将既定值作为计算出的车轮加速度，这是为了防止车轮加速度由于瞬时性的原因或巡航行驶等成为过小的值而使后述的S112中的车轮加速度之比成为过小的值，并防止打滑检测的精度恶化。
然后，进入到S106，判断预定时间(例如1[sec])前计算出的车轮加速度是否超过所述的既定值，在为肯定时，进入到S108，将预定时间前计算出的车轮加速度作为值var2。
另一方面，当在S106中为否定时，进入到S110，将既定值作为var2。即，在预定时间前计算出的车轮加速度为既定值以下时也将既定值作为计算出的车轮加速度。
此外，在计算出的车轮加速度为既定值以下时将既定值作为计算出的车轮加速度，这也是为了防止车轮加速度由于瞬时性的原因或巡航行驶等成为过小的值(具体而言是小于1[m/s2]的值)而使后述的S112中的车轮加速度之比成为过大的值，并防止打滑检测的精度恶化。
然后，进入到S112，用var2除var1而计算出两者之比、即依次计算出的加速度中的(针对于同一车轮在计算时刻时不同的)两个加速度之比。更准确而言，计算出针对于同一车轮依次计算出的加速度中的在预定时间期间计算出的两个加速度之比。针对于全部四个车轮进行所述的处理。
由于图2的流程图按预先设定的时间执行，因此按该时间依次计算出四个车轮30FL、30FR、30RL、30RR的旋转速度，根据计算出的旋转速度依次计算出四个车轮的加速度之比。
回到图2的流程图，然后进入到S12，判断驱动力是否小，更具体而言，判断驱动力是否为适当设定的驱动力规定值以下。这里，“驱动力”表示车辆10的驱动力，按下述的算式计算。
驱动力＝发动机扭矩×带轮比率×最终减速比/轮胎半径
在所述中，发动机扭矩为：与ECU60通信而得到的发动机12的输出扭矩(根据发动机转速和负载等计算出)；带轮比率为：ECU54计算出的CVT14的比率(变速比)；最终减速比为：固定值；轮胎半径为：车轮30的半径。
当在S12中为肯定时，进入到S14，判断驱动力变化是否小，更具体而言，判断驱动力变化量是否为适当设定的驱动力变化量规定值以下。这里，“驱动力变化量”表示车辆10的驱动力，按下述的算式计算。
驱动力变化量＝当前的驱动力－预定时间前的驱动力
在所述中，当前的驱动力为：在图2的流程图的此次的程序回路中计算出的驱动力；预定时间前的驱动力为：在图2的流程图的预定时间(例如1[sec])前的程序回路中计算出的驱动力。
当在S14中为肯定时，进入到S16，将在S10中计算出的四个车轮的车轮加速度比分别与预定值比较，判断计算出的比是否超过预定值。预定值例如为计算出的比的两倍的值。
当在S16中为肯定时，进入到S18，判断为打滑，即判断为至少包括该车轮在内的车轮在打滑。具体而言，若设该车轮例如为前轮的左车轮30FL，则判断为发生了下述的四个现象中的任一个现象。
1.仅30FL打滑
2.30FL、30FR打滑
3.30FL、30RL打滑
4.30FL、30FR、30RL、30RR打滑(前后轮同时打滑)。
在所述中，另外的三个车轮30FR、30RL、30RR的情况也同样。另外，由于无法判别发生了1至4中的现象中的哪一现象，因此，在S16中“肯定”意味着至少包括该车轮在内的车轮打滑，更准确而言，意味着有可能发生了前后轮同时打滑。
另一方面，当在S16中为否定时，进入到S20，判断为不是打滑。此外，当在S12或S14中为否定时也进入到S20，判断为不是打滑。
换言之，在驱动力为驱动力规定值以下的情况下计算出的比超过预定值、并且驱动力变化量为驱动力变化量规定值以下的情况下计算出的比超过预定值时，判断为至少包括该车轮在内的车轮在打滑。
另外，也可以在图2的流程图中删去S12和S14的处理中的任一处理，在驱动力为驱动力规定值以下的情况下计算出的比超过预定值时、或者驱动力变化量为驱动力变化量规定值以下的情况下计算出的比超过预定值时，判断为至少包括该车轮在内的车轮在打滑。
如上所述，由于依次计算出四个车轮30FL、30FR、30RL、30RR的加速度，因此针对四个车轮的每一个逐一地进行图2的流程图中的处理，检测有无打滑。
如上所述，在该实施例中，提供一种车辆10的打滑检测装置(ECU54)，该车辆10利用CVT(变速器)14对发动机(驱动源)12的输出进行变速而分别驱动前后轮30F、30R，所述车辆10的打滑检测装置具备：车轮速传感器(车轮旋转速度检测单元)44，其检测所述前后轮30F、30R(30FL、30FR、30RL、30RR)中的任一个(更具体而言是全部四个车轮)的旋转速度(车轮速度)；车轮加速度比计算单元(S10、S100至S112)，其根据所述检测出的旋转速度依次计算检测出所述旋转速度的车轮(更具体而言是全部四个车轮)的加速度(车轮加速度var1、var2)，并且计算所述依次计算出的车轮的加速度中的(针对于同一车轮在计算时刻时不同的)两个加速度之比(var1/var2)；以及打滑判断单元(S12至S20)，其将所述计算出的两个加速度之比与预定值比较，在所述计算出的两个加速度之比超过所述预定值时，判断为包括所述任一个车轮在内的车轮在打滑，由于如上构成，因此除了能够高精度地检测前后轮30F、30R中的任一个车轮打滑以外，还能够在包括该车轮在内的车轮、换言之前后轮同时发生打滑时高精度地检测出前后轮同时打滑，更准确而言，能够高精度地检测出有可能前后轮同时发生打滑。
即，在最开始所述的专利文献1所述的技术中，根据前轮平均速度与后轮平均速度之差来进行打滑判断，但在四轮驱动车辆10中前后轮30F、30R同时打滑时不产生前后差车速，因此，按照专利文献1所述的方法无法检测前后轮30F、30R同时打滑。
但是，在该实施例的检测装置中，不是检测前轮30F与后轮30R的车轮速度之差，而是着眼于前后轮30F、30R中的任一个车轮、例如前轮的左车轮30FL、后轮的右车轮30RR等四个车轮30中的一个车轮而进行检测，换言之，在不对两个车轮的旋转速度进行比较的情况下进行检测，由于如上构成，因此除了能够高精度地检测该车轮打滑以外，还能够高精度地检测前后轮30F、30R同时打滑，更准确而言，能够高精度地检测出有可能该前后轮30F、30R同时发生打滑。
此外，所述车轮加速度比计算单元计算所述依次计算出的车轮的加速度中的在预定时间(例如1[sec])期间计算出的两个加速度之比(var1/var2)(S100至S112)，由于如上构成，因此除了所述的效果以外，通过限定为在预定时间期间计算出的值，从而还能够提高检测精度。
此外，在所述车辆10的驱动力为驱动力规定值以下时计算出的两个加速度之比超过所述预定值时，所述打滑判断单元判断为至少包括所述任一车轮在内的车轮在打滑(S12、S18)，由于如上构成，因此除了所述的效果以外，还能够防止误检测，能够提高检测精度。
此外，在所述车辆的驱动力为驱动力规定值以下时所述计算出的两个加速度之比超过所述预定值时，所述打滑判断单元判断为至少包括所述任一车轮在内的车轮在打滑(S14、S18)，由于如上构成，因此除了所述的效果以外，同样地还能够防止误检测，能够提高检测精度。
此外，在所述计算出的车轮加速度、更具体而言是计算出的车轮加速度或在预定时间(例如1[sec])前计算出的车轮加速度为既定值(例如1[m/s2])以下时，所述车轮加速度比计算单元将所述既定值作为所述计算出的车轮加速度，计算所述计算出的车轮的加速度中的两个加速度之比(S100至S112)，由于如上构成，因此除了所述的效果以外，还能够排除车轮加速度由于瞬时性的原因等而成为既定值以下的情况，由于能够排除车轮加速度比(var1/var2)的值变得过大、或变得过小，因此能够提高检测精度。另外，既定值例如为1[m/s2]，但也可以为1[m/s2]以上。
另外，在所述中，在图2的处理中针对于全部四个车轮30FL、30FR、30RL、30RR计算出加速度比，但也可以构成为针对于一部分车轮计算出加速度比。在技术方案中记载为“前后轮中的任一个车轮”即表示这个意思。
此外，在所述中，构成为：按预先设定的时间(例如10[msec])执行图2的流程图，因而也定期地计算出加速度，但只要依次计算出加速度即可，计算间隔也可以不是定期的。
此外，以四轮驱动车辆为例进行了说明，但该发明也适合于两轮驱动车辆。此外，示出了无级变速器作为变速器，但只要是四轮驱动车辆，该发明就适合于所有具备有级变速器的车辆。
此外，在所述中，列举了预定值、既定值、规定值等示例，但这些是示例，并不受限定。
产业上的可利用性
根据该发明，提供一种车辆的打滑检测装置，该车辆利用CVT对发动机的输出进行变速而分别驱动前后轮，在该打滑检测装置中，根据检测出的前后轮中的任一车轮的旋转速度依次计算检测出旋转速度的车轮的加速度，并且计算针对于依次计算出的加速度中的同一车轮的计算时刻时不同的两个加速度之比，将计算出的两个加速度之比与预定值比较，在计算出的两个加速度之比超过预定值时，判断为至少包括该任一车轮在内的车轮在打滑，由于如上构成，因此，除了能够高精度地检测前后轮中的任一车轮打滑以外，还能够高精度地检测包括该车轮在内的车轮同时打滑。
标号说明：
10：车辆；
12：内燃机(发动机)；
14：变速器(无级变速器。CVT)；
24：分动器；
30：车轮；
30FL、30FR：前轮(车轮)；
30RL、30RR：后轮(车轮)；
32：传动轴；
36：粘液耦合器(VC)；
44：车轮速传感器；
46：油门开度传感器；
50：制动开关；
54：ECU(电子控制单元)。
Claims (5)
1.一种车辆的打滑检测装置，该车辆利用变速器对驱动源的输出进行变速而分别驱动前后轮，该打滑检测装置的特征在于，
其具备：
车轮旋转速度检测单元，其检测前后所有车轮中的任一车轮的旋转速度；
车轮加速度比计算单元，其根据检测出的旋转速度依次计算检测出所述旋转速度的车轮的加速度，并且计算依次计算出的车轮的加速度中的在预定时间期间计算出的两个加速度之比；以及
打滑判断单元，其将所述计算出的两个加速度之比与预定值比较，在所述计算出的两个加速度之比超过所述预定值时，判断为至少包括所述任一车轮在内的车轮在打滑。
2.根据权利要求1所述的车辆的打滑检测装置，其特征在于，
在所述车辆的驱动力为驱动力规定值以下的情况下所述计算出的两个加速度之比超过所述预定值时，所述打滑判断单元判断为至少包括所述任一车轮在内的车轮在打滑。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的打滑检测装置，其特征在于，
在所述车辆的驱动力变化量为驱动力变化量规定值以下的情况下所述计算出的两个加速度之比超过所述预定值时，所述打滑判断单元判断为至少包括所述任一车轮在内的车轮在打滑。
4.根据权利要求1或2所述的车辆的打滑检测装置，其特征在于，
在计算出的车轮的加速度为既定值以下时，所述车轮加速度比计算单元将所述既定值作为计算出的车轮的加速度，并计算计算出的车轮的加速度中的在所述预定时间期间计算出的两个加速度之比。
5.根据权利要求3所述的车辆的打滑检测装置，其特征在于，
在计算出的车轮的加速度为既定值以下时，所述车轮加速度比计算单元将所述既定值作为计算出的车轮的加速度，并计算计算出的车轮的加速度中的在所述预定时间期间计算出的两个加速度之比。
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