DE69525916T2

DE69525916T2 - Reifendruckabschätzungseinrichtung auf Basis der Schwingungskomponente der Drehgeschwindigkeit von Fahrzeugrädern

Info

Publication number: DE69525916T2
Application number: DE69525916T
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Asano; Yuuichi Inoue; Hiroyuki Kawai; Hiroyoshi Kojima; Toshiharu Naito; Hideki Ohashi; Nobuyoshi Onogi; Takaji Umeno
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1994-12-26
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2015-12-23
Also published as: DE69525916D1; US5826207A; EP0719663A1; EP0719663B1; JPH08230422A; JP3300580B2

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reifendruckabschätzvorrichtung für Kraftfahrzeuge oder dergleichen und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Abschätzen des Reifenluftdruckes auf der Grundlage eines Fahrzeugraddrehzahlsignals und der Federkonstante des Reifens.

Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik

Bislang sind verschiedene Vorrichtungen zum Abschätzen des Luftdruckes von Reifen vorgeschlagen worden, die eine bestimmte Beziehung zwischen dem Luftdruck und der Federkonstante eines Reifens und eine bestimmte Beziehung zwischen der Federkonstante und der Resonanzfrequenz eines Reifens nutzen, um so Schwingungskomponenten einer Fahrzeugraddrehzahl aufgrund einer Schwingung eines Reifens von einem in Bezug auf das Rad des Fahrzeug erfassten Fahrzeugradgeschwindigkeitssignal herauszunehmen, dann die Resonanzfrequenz des Rades in der vertikalen Richtung oder in der Längsrichtung auf der Grundlage der Schwingungskomponenten zu erhalten und dann den Luftdruck des Reifens abzuschätzen, wie dies beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 6-122 304 in einer Anmeldung beschrieben ist, die von einem der Anmelder der vorliegenden Patentanmeldung angemeldet wurde.
Durch ein Anwenden einer derartigen Reifenluftdruckabschätzvorrichtung, die den Reifenluftdruck auf der Grundlage der Resonanzschwingungskomponenten der Fahrzeugraddrehzahl abschätzt, ist es möglich, den Luftdruck im Reifen ohne eine Einrichtung wie z. B. einen Drucksensor abzuschätzen, der direkt den Luftdruck des Reifens erfasst.
Jedoch ist aufgrund der durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung ausgeführten Versuche bekannt, dass, obwohl die vorstehend erwähnten herkömmlichen Reifenluftdruckabschätzvorrichtungen den Reifenluftdruck eines nicht angetriebenen Fahrzeugrades korrekt abschätzen können, diese den Reifenluftdruck eines angetriebenen Fahrzeugrades nicht korrekt abschätzen können. Als ein Ergebnis von weiteren Versuchen, die durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung in Bezug auf die vorstehend erwähnten Probleme ausgeführt wurden, wurde bestätigt, dass die nicht korrekte Abschätzung durch die herkömmlichen Vorrichtungen auf den Resonanzschwingungskomponenten des Differentialgetriebes und des Aufhängungselementes basieren, die in den Schwingungskomponenten eines angetriebenen Fahrzeugrades umfasst sind. Daher wurde in Erwägung gezogen, dass es noch möglich ist, den Reifenluftdruck eines angetriebenen Fahrzeugrades korrekt abzuschätzen, indem die Resonanzeffekte des Antriebssystems von dem angetriebenen Fahrzeugrad ausgeschlossen werden.
Des weiteren zeigt die nachveröffentlichte Druckschrift EP 0 695 653 A1 des Standes der Technik eine Reifenluftdruckabschätzvorrichtung, die den Reifenluftdruck auf der Grundlage von Resonanzfrequenzkomponenten des jeweiligen Rades abschätzt. Diese Vorrichtung nutzt einen FFT-Analysierer, um eine andere Rauschfrequenzkomponente als eine Resonanzfrequenzkomponente, die durch den Reifenluftdruck bewirkt wird, auf der Grundlage einer Wechselwirkung zwischen Schwingungsfrequenzkomponenten des linken Reifens und des rechten Reifens zu bestimmen und zu erfassen. Diese Rauschfrequenz wird durch das Antriebssystem zum Antreiben der Räder des Fahrzeugs bewirkt und diese Rauschfrequenzkomponente ist jeweils in den Schwingungskomponenten des linken Reifens und des rechten Reifens enthalten und sie haben eine vorbestimmte Wechselwirkung. Das heißt wenn die Rauschfrequenzkomponenten von beispielsweise einem Differentialgetriebe übertragen wird, erreicht die Rauschfrequenzkomponente das linke Rad und das rechte Rad gleichzeitig im Gegensatz zu den Resonanzfrequenzkomponenten des jeweiligen Rades. Auf der Grundlage dieser Wechselbeziehung kann die Rauschfrequenzkomponente erfasst werden und von der Reifenluftdruckabschätzung entfernt werden.
Diese bekannte Vorrichtung nutzt eine Ausgabeeinrichtung zum Erfassen von Raddrehzahlsignalen, die dann in einer Rauscherfassungseinrichtung, einer Rauschentfernungseinrichtung, einer Resonanzfrequenzerfassungseinrichtung und einer Reifenluftdruckerfassungseinrichtung weiterbehandelt werden.
Schließlich beschreibt die vorveröffentlichte Druckschrift EP 0 578 826 A1 eine Reifenluftdruckabschätzeinrichtung, die ebenfalls einen FFT-Analysierer verwendet, um die Resonanzfrequenzen der Räder (die ungefederte Masse) so herauszunehmen, dass der Reifenluftdruck auf dieser Grundlage abgeschätzt wird. Diese Druckschrift sagt nichts über den Einfluss des Antriebs und die Entfernung dieses Einflusses aus.

Zusammenfassung der Erfindung

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdruckes eines Reifens von einem Fahrzeugrad eines Fahrzeugs wie beispielsweise eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, durch die der Reifenluftdruck eines angetriebenen Fahrzeugrades korrekt abgeschätzt wird.
Diese Aufgabe ist durch eine Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdruckes von einem Reifen gemäß Anspruch 1 gelöst.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Blockabbildung von einem ersten Ausführungsbeispiel der Reifenluftdruckabschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, das auf der Grundlage eines Antriebssystemresonanzkompensationsalgorithmus aufgebaut ist.
Fig. 2 zeigt eine bildliche Draufsicht der Längsresonanz des Aufhängungselementes.
Fig. 3 zeigt eine bildliche perspektivische Ansicht der Nickresonanz des Differentialgetriebes.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung des Schwingungsmodells des linken und rechten angetriebenen Rades.
Fig. 5 zeigt eine Blockabbildung einer herkömmlichen Reifenluftdruckabschätzvorrichtung der Störungsbeobachterart.
Die Fig. 6A und 6B zeigen grafische Darstellungen der Beziehung zwischen einem eingestellten Luftdruck und der Schwankungsrate einer Federkonstante, die durch eine herkömmliche Vorrichtung in Bezug auf das linke und rechte angetriebene Rad jeweils abgeschätzt wird, wobei bei beiden der Reifenluftdruck abnimmt.
Die Fig. 7A und 7B zeigen grafische Darstellungen der Beziehung zwischen einem eingestellten Luftdruck und einer Schwankungsrate der Federkonstante, die durch ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Bezug auf ein linkes und ein rechtes angetriebenes Rad jeweils abgeschätzt wird, wobei bei beiden der Reifenluftdruck abnimmt.
Die Fig. 8A und 8B zeigen grafische Darstellungen der Beziehung zwischen einem eingestellten Luftdruck und einer Schwankungsrate der Federkonstante des Reifens, die durch die herkömmliche Vorrichtung in Bezug auf ein linkes angetriebenes Rad, bei dem der Reifenluftdruck abnimmt, und bei einem rechten angetriebenen Rad abgeschätzt wird.
Die Fig. 9A und 9B zeigen grafische Darstellungen der Beziehung zwischen einem eingestellten Luftdruck und einer Schwankungsrate der Federkonstante des Reifens, die durch das erste Ausführungsbeispiel in Bezug auf ein linkes angetriebenes Rad, bei dem der Reifenluftdruck abnimmt, und in Bezug auf ein rechtes angetriebenes Rad abgeschätzt wird.
Die Fig. 10A und 10B zeigen grafische Darstellungen der Beziehung zwischen dem eingestellten Luftdruck und dem Unterschied zwischen den Schwankungsraten der Federkonstante des Reifens, die durch die herkömmliche Vorrichtung beziehungsweise das erste Ausführungsbeispiel in Bezug auf das linke angetriebene Rad und das rechte angetriebene Rad abgeschätzt werden, wobei bei beiden der Reifenluftdruck abnimmt.
Die Fig. 11A und 11B zeigen Darstellungen eines Hochdruckseitenmodifikationsalgorithmus eines zweiten Ausführungsbeispiels.
Fig. 12 zeigt eine Blockabbildung des zweiten Ausführungsbeispiels der Reifenluftdruckabschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die auf der Grundlage der Antriebssystemresonanzkompensation und des Hochdruckseitenmodifikationsalgorithmus aufgebaut ist.
Die Fig. 13A und 13B zeigen grafische Darstellungen der Beziehung zwischen einem eingestellten Luftdruck und einer Schwankungsrate der Federkonstante des Reifens, die durch das zweite Ausführungsbeispiel in Bezug auf das linke und das rechte angetriebene Rad jeweils abgeschätzt wird, wobei bei beiden der Reifenluftdruck abnimmt.
Die Fig. 14A und 14B zeigen grafische Darstellungen der Beziehung zwischen dem eingestellten Luftdruck und der Schwankungsrate der Federkonstante des Reifens, die durch das zweite Ausführungsbeispiel in Bezug auf ein linkes angetriebenes Rad, bei dem der Radluftdruck abnimmt, und in Bezug auf ein rechtes angetriebenes Rad abgeschätzt werden.
Fig. 15 zeigt eine Blockdarstellung von einem Erläuterungsbeispiel einer Luftdruckabschätzvorrichtung, die als eine Reifenluftdruckabschätzvorrichtung der FFT-Art aufgebaut ist.
Die Fig. 16A, 16B und 16C zeigen grafische Darstellungen des Frequenzansprechverhaltens, die das Prinzip der Reifenluftdruckabschätzung des Beispiels von Fig. 15 zeigen.
Fig. 17 zeigt eine bildliche Darstellung eines weiteren Erläuterungsbeispiels der Reifenluftdruckabschätzvorrichtung, die zum Abschätzen des Reifenluftdruckes sämtlicher Räder aufgebaut ist.
Fig. 18 zeigt ein Flussdiagramm der Reifenluftdruckabschätzroutine des Beispiels von Fig. 17.
Fig. 19 zeigt eine bildliche Darstellung des Prinzips der Reifenluftdruckabschätzung des Beispiels von Fig. 17.
Fig. 20 zeigt ein Flussdiagramm von einem Erläuterungsbeispiel einer Reifenluftdruckabschätzroutine.
Fig. 21 zeigt ein Flussdiagramm eines weiteren Erläuterungsbeispiels von einer Reifenluftdruckabschätzroutine.
Es ist zu beachten, dass der in den Fig. 15 bis 21 gezeigte und in diesem Zusammenhang nachstehend beschriebene Gegenstand nicht Teil der in den beigefügten Ansprüchen beanspruchten Erfindung ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Nachstehend ist die vorliegende Erfindung anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Vor der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels ist das Prinzip zum Abschätzen des Reifenluftdruckes gemäß diesem Ausführungsbeispiel zunächst beschrieben.
In Übereinstimmung mit den Ergebnissen von durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung durchgeführten Versuchen wurde ein Resonanzphänomen in Bezug auf die angetriebenen Räder beobachtet, das in Bezug auf die nicht angetriebenen Räder nicht beobachtet wurde. Dieses spezielle Resonanzphänomen tritt in Übereinstimmung mit einer Längsresonanz des Differentialgetriebes und des Aufhängungselementes und einer Nickresonanz des Differentialgetriebes auf. Wenn die Kraft, die ein Reifen von der Straßenoberfläche aufnimmt, in eine vertikale Kraft eine Längskraft und ein Drehmoment analysiert wird, ruft die Längskraft eine Längsresonanz des Differentialgetriebes und des Aufhängungselementes hervor, während das Drehmoment eine Nickresonanz des Differentialgetriebes hervorruft.
Fig. 2 zeigt eine bildliche Draufsicht auf die Längsresonanz des Aufhängungselementes und Fig. 3 zeigt eine bildliche perspektivische Ansicht der Nickresonanz des Differentialgetriebes.
In diesen Zeichnungen zeigen 10L und 10R jeweils ein linkes beziehungsweise ein rechtes angetriebenes Rad des Fahrzeugs, wobei das linke beziehungsweise das rechte angetriebene Rad des Fahrzeugs 10L und 10R Reifen 12L und 12R und die entsprechenden (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Räder haben, die durch Träger 14L und 14R drehbar gestützt sind, die von einem Aufhängungselement 18 über Paare an Aufhängungsarmen 16L und 16R gestützt sind, während die angetriebenen Fahrzeugräder 10L und 10R daran angepasst sind, dass sie zwecks Drehung durch ein Differentialgetriebe 22 über Antriebswellen 20L beziehungsweise 20R angetrieben werden.
Gemäß den Ergebnissen der Versuche, die durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung ausgeführt wurden, schwingen das Aufhängungselement 18 und das Differentialgetriebe 22 in einer gemeinsamen Phase, das heißt als ein einstückiger Körper, wie dies in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, so dass die Längsresonanz der angetriebenen Räder des Fahrzeugs 10L und 10R jeweils eine Schwingung relativ zu dem Aufhängungselement 18 und dem Differentialgetriebe 22 in der entgegengesetzt zu dem Aufhängungselement 18 und dem Differentialgetriebe 22 stehenden Richtung über die Aufhängungsarme 16L und 16R ist, während die Nickresonanz des linken und rechten angetriebenen Rades des Fahrzeugs 10L und 10R jeweils eine Winkelschwingung relativ zu dem Differentialgetriebe 22 (und dem Aufhängungselement 18) in der zu dem Differentialgetriebe 22 (und dem Aufhängungselement 18) entgegengesetzten Richtung über die Antriebswellen 20L und 20R ist.
Die Frequenz der Längsresonanz und die Frequenz der Nickresonanz schwanken in Übereinstimmung mit den Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs. Es wird in Betracht gezogen, dass dies aufgrund der Nichtlinearität der Halterungsfedern und der Längsfedern der Fall ist, die in dem Aufhängungselement umfasst sind. Daher ist es schwierig, das Aufhängungselement und das Differentialgetriebe durch ein Federmodell und Massenpunkte bei einer hohen Genauigkeit zu simulieren, um die Resonanz des Antriebssystems auszugleichen.
Daher ist bei diesem Ausführungsbeispiel unter Beachtung, dass die Resonanz des Antriebssystems die gleiche Phase zwischen dem linken und dem rechten angetriebenen Rad des Fahrzeugs hat, geforscht worden, diesen Umstand zu nutzen, um den Einfluss der Resonanz des Antriebssystems aufzuheben.
Gemäß den Ergebnissen der Versuche, die durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, zeigt der Unterschied zwischen den Fahrzeugradgeschwindigkeitssignalen des linken und des rechten angetriebenen Fahrzeugrades fast keine Längsresonanz und Nickresonanz, was mit sich bringt, dass die Längsresonanz und die Nickresonanz die gleiche Phase und die gleiche Amplitude bei dem linken und dem rechten angetriebenen Rad des Fahrzeugs haben. Da andererseits die Resonanzkomponenten des Reifens von jeweils dem linken und dem rechten angetriebenen Rad des Fahrzeugs jeweils speziell bei jedem linken und dem rechten angetriebenen Rad des Fahrzeugs sind, wird ihr Unterschied zwischen den Fahrzeugradgeschwindigkeitssignalen des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades nicht aufgehoben. Daher wird es als möglich erachtet, den Reifenluftdruck von jeweils dem linken und dem rechten angetriebenen Rad des Fahrzeugs ohne Einfluss der Resonanz des Antriebssystems abzuschätzen, indem die Differenz zwischen den Fahrzeugradgeschwindigkeitssignalen des rechten und des linken angetriebenen Fahrzeugrades berechnet wird, um die Auswirkungen der Resonanz des Antriebsystems auszugleichen.
Wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, ist unter der Annahme, dass das linke und das rechte angetriebene Rad des Fahrzeugs 10L und 10R aus Felgenseitenmassen 10LR und 10RR, Gürtelseitenmassen 10LB und 10RB und Federn 10LD und 10RD und dazwischen positionierten Dämpfern 10LS und 10RS aufgebaut sind, ein Modell, das die Drehbewegung des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades durch dessen lineare Bewegung zum Zwecke der Vereinfachung ersetzt, nachstehend untersucht.
In Fig. 4 zeigen die angehängten Buchstaben L und R die Parameter für jeweils das linke und das rechte Fahrzeugrad. TOL und TOR zeigen die Störung von der Straßenoberfläche, TS zeigt ein auf die angetriebenen Fahrzeugräder aufgrund der Längsresonanzen und Nickresonanzen des Aufhängungselementes 18 und des Differentialgetriebes 22 (gleiche Phase zwischen links und rechts) aufgebrachtes Moment; J1L und J1R zeigen die Felgenträgheit; J2L und J2R zeigen die Gürtelträgheit; θ1L und θ1R zeigen die Felgendrehverschiebung (deren Differential ist die Fahrzeugradgeschwindigkeit); θ2L und θ2R zeigen die Gürteldrehverschiebung; KL und KR zeigen die Federkonstante des Reifens und CL und CR zeigen den Dämpfungskoeffizienten des Reifens.
Die Gleichungen der Bewegung des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades durch das in Fig. 4 gezeigte Modell sind die nachstehend aufgeführten Formeln 1 und 2:
Die Gleichungen des Zustandes des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades des in Fig. 4 gezeigten Modells sind die nachstehend aufgeführten Formeln 3 und 4:
In den Formeln 3 und 4 gilt:
θ12L = θ1L - θ2L
θ12R = θ1R - θ2R
Unter Betrachtung des linken angetriebenen Fahrzeugrades ist das Maß der Störung von Formel 3 sekundär, aber da nur die Fahrzeugradgeschwindigkeit erfassbar ist, kann die Störung lediglich durch ein Primärmaß abgeschätzt werden. Daher wird hierbei das erste Element der Störung abgeschätzt. Unter der Annahme, dass die Federkonstante KL als ein Parameter zu KL + ΔKL abweicht, während der Dämpfungskoeffizient CL als ein anderer Parameter zu CL + ΔCL abweicht, wird die Störung in Bezug auf das linke Fahrzeugrad durch die folgende Formel 5 ausgedrückt und in der gleichen Weise wird die Störung in Bezug auf das rechte angetriebene Fahrzeugrad durch die nachstehend aufgeführte Formel 6 ausgedrückt. In den Formeln 5 und 6 drücken T'OL und T'OR die Effekte der Störung von der Straßenoberfläche aus:
Wenn Störungsbeobachter, die gemäß den gleichen Bedingungen gestaltet sind, für das linke und das rechte angetriebene Fahrzeugrad angewendet werden, wird die gleiche Phasenbeziehung zwischen dem linken und dem rechten Rad ebenfalls in Bezug auf die abgeschätzten Störungen WL und WR beibehalten. Daher können die Effekte der Resonanz des Antriebssystems auch durch die Differenz zwischen der linken und der rechten abgeschätzten Störung aufgehoben werden, wie dies durch die nachstehend aufgeführte Formel 7 gezeigt ist. (Hierbei wird angenommen, dass die Felgenträgheit J1L und J1R des linken und des rechten Fahrzeugrades bekannt sind).
w J1LwL - J1RwR (7)
Die Formel 7 wird als Formel 8 durch Berechnung und Anordnung so umgeschrieben, dass der Term der gleichen Phasenkomponente TS aufgehoben ist.
Daher ist es durch ein Erhalten der Schwankungen ΔKL und ΔKR der Federkonstante und der Schwankungen ΔCL und ΔCR des Dämpfungskoeffizienten gemäß der Formel 8 und gemäß dem Verfahren der kleinsten Quadrate möglich, den Reifenluftdruck zu erhalten, der nicht durch die Resonanz des Antriebssystems beeinflusst wird. Die folgende Formel 9 ist die Gleichung des Verfahrens der kleinsten Quadrates:
wobei
(i) = [θ12L(i)θ12R(i)θ12L(i)θ12R]T
Fig. 1 zeigt eine Blockdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Reifenluftdruckabschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die auf der Grundlage des vorstehend erwähnten Algorhythmus des Resonanzausgleichs des Antriebssystems aufgebaut ist.
In Fig. 1 weist die Reifenluftdruckabschätzvorrichtung 30 Vorbehandlungsfilter 32L und 32R, Störungsbeobachter 34L und 34R, einen Antriebssystemresonanzausgleichsberechnungsblock 36, einen Federkonstantenschwankungs- und Dämpfungskoeffizientenschwankungsberechnungsblock 38 und einen Luftdruckabschätzblock 40 auf. In die Vorbehandlungsfilter 32L und 32R werden die Fahrzeugradgeschwindigkeit VL und VR des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades von den Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren 42L und 42R jeweils eingegeben, wobei diese das Fahrzeugradgeschwindigkeitssignal so filtern, dass jene Schwingungskomponenten außerhalb einer oberen und einer unteren Abtrennfrequenz beseitigt werden.
Die Störungsbeobachter 34L und 34R berechnet abgeschätzte Störungen WL und wR des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades, wobei die Antriebssystemresonanzkomponenten umfasst sind, gemäß den vorstehend erwähnten Formeln 5 und 6 auf der Grundlage der Fahrzeugradgeschwindigkeitssignale, die durch die Vorbehandlungsfilter 32L und 32R behandelt worden sind, und berechnen außerdem Schrägwinkel θ12L und θ12R und Schrägwinkelgeschwindigkeiten 12L und 12R der Reifen des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades jeweils. Der Antriebssystemresonanzausgleichberechnungsblock 36 berechnet eine abgeschätzte Störung w, bei der die Effekte der Antriebssystemresonanz gelöscht worden sind, gemäß der vorstehend erwähnten Formel 7 auf der Grundlage der abgeschätzten Störungen des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades WL und WR. Der Federkonstantenschwankungs- und Dämpfungskoeffizientenschwankungsberechnungsblock 38 berechnet Schwankungen ΔKL und ΔKR der Federkonstante und Schwankungen ΔCL und ΔCR des Dämpfungskoeffizienten der Reifen gemäß dem Verfahren der kleinsten Quadrate der vorstehend erwähnten Formel 9 auf der Grundlage der abgeschätzten Störung w, der Reifenschrägwinkel θ12L und θ12R und der Reifenschrägwinkelgeschwindigkeiten 12L und 12R. Schließlich berechnet der Luftdruckschätzblock 40 die Reifenluftdrücke PE und PR der Reifen des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades auf der Grundlage der vorstehend erwähnten Schwankungen.
Es sollte beachtet werden, dass die Reifenluftdruckabschätzvorrichtung 30 tatsächlich ein Mikrocomputer sein kann, der eine Zentralrecheneinheit (CPU), einen Festspeicher (ROM), einen wahlfreien Zugriffsspeicher (RAM), eine Eingangs- und Ausgangsanschlusseinrichtung und einen bidirektionalen gemeinsamen Bus hat, der diese Elemente miteinander verbindet, und die daran angepasst ist, die Reifenluftdrücke PL und PR gemäß den vorstehend erwähnten Prozessen zu berechnen. Das gleiche gilt in Bezug auf die nachstehend erwähnten anderen Ausführungsbeispiele.
Fig. 5 zeigt eine Blockdarstellung einer herkömmlichen Reifenluftdruckabschätzvorrichtung der Störungsbeobachterart. In Fig. 5 sind die Abschnitte, die jenen in Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist, hat diese herkömmliche Reifenluftdruckabschätzvorrichtung kein Antriebssystemresonanzkompensationsberechnungsblock 36 des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels und daher berechnet der Federkonstantenschwankungs- und
Dämpfungskoeffizientenschwankungsberechnungsblock 38 die Schwankungen der Federkonstante und des Dämpfungskoeffizienten auf der Grundlage der abgeschätzten Störungen wL und wR, die die Resonanzkomponenten des Aufhängungselementes und dergleichen umfassen, die durch die Störungsbeobachter 34L und 34R berechnet wurden.
Wie dies aus dem Vergleich der Fig. 1 und 5 hervorgeht, werden gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Schwankungen der Federkonstante und des Dämpfungskoeffizienten auf der Grundlage von der abgeschätzten Störung w, bei der der Einfluss der Antriebssystemresonanz gelöscht wurden, durch den Antriebssystemresonanzkompensationsausgleichsblock 36 berechnet, und auf der Grundlage davon werden die Reifenluftdrücke PL und PR berechnet, wodurch die Reifenluftdrücke der angetriebenen Fahrzeugräder genauer abgeschätzt werden können als dies durch die herkömmliche in Fig. 5 gezeigte Reifenluftdruckabschätzvorrichtung erhältlich ist.
Nachstehend sind die Effekte des ersten Ausführungsbeispiels auf der Grundlage der Daten, die durch Fahrtests eines Fahrzeugs erhalten wurden, die gemäß den in der nachstehend aufgeführten Tabelle 1 gezeigten Fahrbedingungen ausgeführt wurde, beschrieben.

Tabelle 1

Straßenoberfläche: Grobbetonstraße und abgestufte Asphaltstraße (die Rauhigkeit der Straßenoberfläche ist bei der Grobbetonstraße größer als bei der abgestuften Asphaltstraße)
Fahrzeuggeschwindigkeit: konstant 60 km/h und konstant 90 km/h
Luftdruck: 1,0 kgf/cm² bis 2,0 kgf/cm² (0,98 bis 1,96 bar)
(Die Messung wurde durchgeführt im Hinblick auf Fälle, bei denen der Luftdruck gleichzeitig bei dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad geringer wurde (was nachstehend als "beide Räder verringert" genannt ist) und bei Fällen, bei denen der Luftdruck des linken angetriebenen Fahrzeugrades verringert wurde, während der Luftdruck des rechten angetriebenen Fahrzeugrades bei 2,0 kgf/cm² gehalten wurde (nachstehend ist dies als "Rad einer Seite verringert" bezeichnet))
Fahrmodus: Selbstfahrt (mit Antriebswelle) und gezogene Fahrt (keine Antriebswelle)
Die folgenden Punkte werden als wirkungsvoll in Bezug auf das Beurteilen der Effektivität der Luftdruckabschätzung erachtet:
(A) Wie sich die abgeschätzten Werte in Übereinstimmung mit den Fahrzuständen verteilen.
(B) Wie nahe die abgeschätzten Werte bei der Selbstfahrt zu den abgeschätzten Werten bei der gezogenen Fahrt sind (annähernd gleich gegenüber abgeschätzten Werten eines nicht angetriebenen Fahrzeugrades).
(C) Wie gering die Interferenz zwischen dem linken und dem rechten angetriebenen Fahrzeugrad bei "Rad einer Seite verringert" ist.
Die Ergebnisse der Einschätzung, die durch die in Fig. 5 gezeigte herkömmliche Vorrichtung und das in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsbeispiel bei den Fahrzuständen der vorstehend dargelegten Tabelle 1 durchgeführt wurde, sind in den Fig. 6 bis 9 gezeigt. In diesen Zeichnungen bezeichnen die Angaben p und q die Grobbetonstraße bzw. die abgestufte Asphaltstraße und bezeichnen die Angaben d und n die Selbstfahrt bzw. die (nicht angetriebene) gezogene Fahrt. Die diesen Angaben folgenden numerischen Werte zeigen die Fahrzeuggeschwindigkeit in km/h an.
Die Fig. 6 und 7 zeigen die Ergebnisse der Abschätzung, die durch die herkömmliche Vorrichtung und das erste Ausführungsbeispiel in Bezug auf den Fall der "beide Räder verringert" erhalten wurden, wobei die Abszisse den eingestellten Luftdruck von jedem angetriebenen Fahrzeugrad zeigt, während die Ordinate die Schwankungsrate der abgeschätzten Reifenfederkonstante gegenüber dem eingestellten Luftdruck zeigt. Die hierbei betroffene Schwankungsrate der Federkonstante bedeutet das Verhältnis der Schwankungen der abgeschätzten Federkonstante gegenüber der tatsächlich voreingestellten Federkonstante für die Fahrtests.
Aus den Fig. 6 und 7 geht hervor, das
(A1) auf der rauen Straße ist die Genauigkeit der Abschätzung bei der herkömmlichen Vorrichtung geringer als bei dem ersten Ausführungsbeispiel (als Grund wird eine größere Schwingung des Antriebssystems erachtet) und
(A2) die Verteilung der abgeschätzten Werte ist durch die Antriebssystemresonanzkompensation in Bezug auf sowohl das linke als auch das rechte angetriebene Fahrzeugrad verringert, so dass die abgeschätzten Werte während der Selbstfahrt sich den abgeschätzten Werten während der gezogenen Fahrt annähern.
Die Fig. 8 und 9 zeigen die Ergebnisse der Abschätzung, ·die durch die herkömmlich Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiel in dem Fall des "Rad einer Seite verringert" erhalten wurden, wobei die Abszisse den eingestellten Luftdruck des linken angetriebenen Fahrzeugrades zeigt, bei dem der Luftdruck verringert wurde, während die Ordinate die Schwankungsrate der abgeschätzten Federkonstante von dem Reifen von sowohl dem linken als auch dem rechten Rad des Fahrzeugs zeigt. Aus den Fig. 8 und 9 geht hervor, das
(A3) die Genauigkeit der Abschätzung des linken angetriebenen Fahrzeugrades, bei dem der Luftdruck verringert wurde, ist durch die Antriebssystemresonanzkompensation verbessert und
(A4) obwohl idealerweise erwartet wurde, dass der abgeschätzte Wert des rechten angetriebenen Fahrzeugrades, bei dem der Luftdruck unverändert war, unverändert bleibt, hat sich der abgeschätzte Wert des rechten angetriebenen Fahrzeugrades ebenfalls bei einer Verringerung des Luftdruckes des linken angetriebenen Fahrzeugrades verringert, und ein derartiges Zusammenhangsphänomen ist ausgeprägter, wenn die Antriebssystemresonanzkompensation ausgeführt wird.
Das Verringern des abgeschätzten Wertes des rechten angetriebenen Fahrzeugrades, dass bei dem Verringern des Luftdruckes des linken angetriebenen Fahrzeugrades begleitend auftritt, wird verursacht durch Grund eine Interferenz der Schwingungen des linken und des rechten Fahrzeugrades erachtet. Des weiteren wird das verstärkte Verringern des abgeschätzten Wertes des rechten angetriebenen Fahrzeugrades durch die Antriebssystemresonanzkompensation als verursacht durch ein Vermischen der Fahrzeugradgeschwindigkeitssignale des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades in Übereinstimmung mit der Berechnung der Differenz zwischen den Fahrzeugradgeschwindigkeiten des linken und des rechten angetriebenen Fahrzeugrades erachtet, wodurch das Maß der Interferenz verstärkt wird.
Obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, war als ein Ergebnis der Untersuchung der Leistungsspektrumsdichte der Fahrzeugradgeschwindigkeiten des linken und des rechten angetriebenen Fahrzeugrades, der Phasenbeziehung zwischen dem linken und dem rechten angetriebenen Fahrzeugrad und der Differenz zwischen den Fahrzeugradgeschwindigkeiten des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades bei dem Zustand des "Rad einer Seite verringert" bekannt, dass, wenn der Luftdruck des linken angetriebenen Fahrzeugrades bei oder ungefähr bei 1,2 kgf/cm² ist, eine Resonanzkomponente des linken angetriebenen Fahrzeugrades bei der Leistungsspektrumsdichte der Fahrzeugradgeschwindigkeit des rechten angetriebenen Fahrzeugrades auftritt, was zeigt, dass eine Interferenz des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades aufgetreten ist. Es war ebenfalls bekannt, dass keine Resonanzkomponente bei der Differenz zwischen den Fahrzeugradgeschwindigkeiten des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades auftritt und es scheint, dass die Hauptresonanzkomponenten zu der unteren Druckseite (linkes angetriebenes Fahrzeugrad) gehören. Als Grund dafür wird angenommen, dass, da die Reifenresonanzamplitude der Fahrzeugradgeschwindigkeit mit dem Abnehmen des Luftdrucks ansteigt, die Resonanzkomponenten der hohen Druckseite bei dem Differenzsignal relativ abnehmen, so dass die Resonanzkomponente der niedrigeren Druckseite einen hohen Anteil der Resonanzkomponenten bei dem Differenzsignal einnahmen. Obwohl erwartet wird, dass der abgeschätzte Wert der niedrigeren Druckseite relativ zu seinem tatsächlichen Wert auf Grund der Interferenz der hohen Druckseite als ein Ergebnis der Interferenz zwischen dem linken und dem rechten angetriebenen Fahrzeugrad zunehmen sollte, ist der Einfluss der niedrigen Druckseite auf die hohe Druckseite auf Grund der vorstehend aufgeführten Gründe relativ gering.
Wie dies aus den vorstehend dargelegten Untersuchungen der Ergebnisse (A1) bis (A4) hervorgeht, ist es gemäß dem ersten Aufführungsbeispiel, wenn das Maß des Abnehmens des Luftdruckes von einem Rad eines Paares an angetriebenen Fahrzeuggeräten relativ zu den anderen gering ist, möglich, den Einfluss der Antriebssystemresonanz auf die Abschätzung durch die Antriebssystemresonanzkompensation in dem Fall auszuschließen, bei dem der Reifenluftdruck bei sowohl dem linken als auch dem rechten Fahrzeugrad abnimmt, und auch in dem Fall, bei dem der Reifenluftdruck bei einem Rad d. h. des linken oder rechten Fahrzeugrades abnimmt, wodurch es möglich ist, den Reifenluftdruck bei einer höheren Genauigkeit als bei der herkömmlichen Vorrichtung abzuschätzen.

Zweites Ausführungsbeispiel

Wie bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels wird vor der Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels das Prinzip des Abschätzens des Reifenluftdruckes gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie dies bereits vorstehend dargelegt ist, nimmt der Fehler bei der Abschätzung des Reifenluftdruckes der höheren Druckseite durch die Antriebssystemresonanzkompensation eher zu, obwohl die bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführte Antriebssystemresonanzkompensation sehr effektiv ist, wenn der Reifenluftdruck von sowohl dem linken als auch dem rechten angetrieben Fahrzeugrad sich auf das gleiche Maß verringert, wenn die Reifenluftdrücke des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades voneinander in einem großen Maße unterschiedlich sind. Daher wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erwogen, den Reifenluftdruck des angetriebenen Fahrzeugrades an der höheren Druckseite gemäß der Differenz der abgeschätzten Werte vor und nach der Antriebssystemresonanzkompensation auszugleichen.
Wie dies bei den Fig. 6A und 6B dargelegt ist, liegt der Hauptfaktor der Verteilung nicht in dem Gradienten der abgeschätzten Werte relativ zu dem eingestellten Luftdruck das heißt die Änderung der abgeschätzten Werte relativ zu der Änderung des eingestellten Luftdruckes, und darin, dass die jeweiligen Linien übereinander liegen, wenn sie parallel zu der Ordinate verschoben werden, oder anders ausgedrückt ist das Verteilen entlang der Ordinate versetzt, obwohl die Größe der Verteilung der abgeschätzten Werte des Reifenluftdruckes durch die herkömmliche Vorrichtung relativ groß ist. Daher verringert, wie dies aus dem Vergleich der Fig. 6 und 7 hervorgeht, die durch das erste Ausführungsbeispiel ausgeführte Antriebssystemresonanzkompensation den Versatz entlang der Ordinate.
Durch ein Vereinfachen der Formel 5 und 6 werden die abgeschätzten Störungen WL und WR des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades durch die folgenden Formel 10 und 11 ausgedrückt:
Um die Schwankungen ΔKL und ΔKR der Federkonstante abzuschätzen, wird eine Wechselbeziehung zwischen der Störung und dem Schrägwinkel erhalten und die Wechselbeziehung wird durch eine eigene Wechselbeziehung des Schrägwinkels geteilt, wodurch die folgenden Formel 12 und 13 erhalten werden:
Wie aus den Formeln 12 und 13 hervorgeht, ist der abgeschätzte Wert gleich der Schwankung der ΔKL oder ΔKR, die erhalten werden soll, plus der Wechselbeziehung der Straßenoberflächenstörung und der Resonanz TS des Differenzialgetriebes und des Aufhängungselementes als ein Versatz. In Bezug auf den dritten Ausdruck der rechten Seite der Formeln 12 und 13 für die Straßenoberflächenstörung war aus Versuchen bekannt, dass dieser Ausdruck unabhängig von den Fahrzeugfahrzuständen und dem Reifenluftdruck konstant ist, und daher wird erwogen, dass die Verteilung der abgeschätzten Werte aufgrund des zweiten Ausdruckes für die Wechselbeziehung der Resonanz des Differenzialgetriebes und des Aufhängungselementes geschieht.
Anders ausgedrückt wird der durch die Antriebssystemresonanzkompensation erhaltene abgeschätzte Wert ausgedrückt, indem der zweite Ausdruck der Wechselbeziehung der Resonanz des Differenzialgetriebes und des Aufhängungselementes aus den vorstehend dargelegten Formeln 12 und 13 gestrichen wird, wie dies durch die nachstehend aufgeführten Formeln 14 und 15 ausgedrückt ist:
Daher ist es durch eine Subtraktion des durch die Antriebssystemresonanzkompensation erhaltenen abgeschätzten Wertes von dem durch die herkömmliche Vorrichtung erhaltenen abgeschätzten Wert möglich, die Effekte der Resonanz des Differenzialgetriebes und des Aufhängungselementes in Bezug auf den abgeschätzten Wert in Erfahrung zu bringen. Die Ergebnisse, bei denen die durch die Antriebssystemresonanzkompensation erhaltenen abgeschätzten Werte von den abgeschätzten Werten der herkömmlichen Vorrichtung abgezogen wurden, sind in Fig. 10 gezeigt.
Wie dies aus den Fig. 10A und 10B ersichtlich ist, hängen die Effekte der Resonanz des Differenzialgetriebes und des Aufhängungselementes von den Straßenoberflächenzuständen und der Fahrzeuggeschwindigkeit ab, jedoch hängen sie wesentlich weniger von dem Luftdruck ab (die Linien sind im Wesentlichen horizontal). Die Differenz der abgeschätzten Werte zwischen dem linken und dem rechten angetriebenen Fahrzeugrad ist ebenfalls gering.
Daher wird angenommen, dass
(B1) die Effekte der Resonanz des Differentialgetriebes und des Aufhängungselementes nicht von dem Luftdruck abhängen und
(B2) die Effekte der Resonanz des Differentialgetriebes und des Aufhängungselementes im Wesentlichen bei dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad gleich sind.
Anders ausgedrückt wird angenommen, dass, wenn das linke und das rechte angetriebene Fahrzeugrad auf der gleichen Straßenoberfläche mit dem gleichen Luftdruck rollen, die in Bezug auf das linke und das rechte angetriebene Fahrzeugrad abgeschätzten Luftdrücke im Wesentlichen gleich sind.
Des weiteren ist aus den Ergebnissen der Antriebssystemresonanzkompensation, die ausgeführt wird, wenn die Luftdrücke des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades sich voneinander unterscheiden, das heißt "ein Rad einer Seite geringer", ersichtlich, dass
(B3) die niedrige Druckseite nicht durch die hohe Druckseite beeinflusst wird (oder geringfügig beeinflusst wird) und die abgeschätzten Werte nach der Antriebssystemresonanzkompensation der niedrigen Druckseite (die abgeschätzten Werte des linken angetriebenen Fahrzeugrades) zuverlässig sind, und
(B4) umgekehrt die hohe Druckseite wahrscheinlich durch die niedrige Druckseite beeinflusst wird und die abgeschätzten Werte der hohen Druckseite nach der Antriebssystemresonanzkompensation (die abgeschätzten Werte des rechten angetriebenen Fahrzeugrades) eine schlechte Zuverlässigkeit haben.
Somit werden bei dem zweiten Ausführungsbeispiel unter Berücksichtigung der vorstehend erwähnten Punkte B1 bis B4 die Luftdrücke des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades in der nachstehend erörterten Weise abgeschätzt:
(C1) Die Luftdrücke des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades werden in der gleichen Weise wie bei der Abschätzung durch die herkömmliche
Reifenluftdruckabschätzvorrichtung einzeln abgeschätzt. Die abgeschätzten Werte des Luftdruckes des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades, die somit erhalten werden, werden jeweils als δL1 beziehungsweise δR1 ausgedrückt.
(C2) Die Luftdrücke des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades werden ausgeglichen in Bezug auf die Antriebssystemresonanz gemäß der vorstehend erwähnten Formel 8 auf der Grundlage der Differenz der Störungen abgeschätzt, die zu dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad eingegeben werden. Die Luftdrücke des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades, die somit mit dem Antriebssystemresonanzausgleich erhalten werden, werden jeweils als δL2 beziehungsweise δR2 ausgedrückt.
(C3) Gemäß der relativen Größe von δL1 und δR1 wird der abgeschätzte Wert der hohen Druckseite ausgeglichen, um die abgeschätzten Luftdrücke δL und δR des rechten und linken angetriebenen Fahrzeugrades zu erhalten. Anders ausgedrückt werden, wenn δL1 gleich wie oder größer als δR1 ist, die abgeschätzten Luftdrücke δL und δR gemäß der folgenden Formel 16 erhalten, wohingegen, wenn δL1 geringer als δR1 ist, die abgeschätzten Luftdrücke δL und δR gemäß der folgenden Formel 17 erhalten werden:
Die Fig. 11A und 11B zeigen den Entwurf des Algorithmus der vorstehend erwähnten Kompensation für die hohe Druckseite. Wie dies in Fig. 11A gezeigt ist, werden zunächst gemäß dem herkömmlichen Abschätzverfahren abgeschätzte Werte für das linke und das rechte angetriebene Fahrzeugrad erhalten (gestrichelte Linie "vor der Kompensation"), und dann wird auf dieser Grundlage bestimmt, welche Seite die niedrige Druckseite und die hohe Druckseite ist. Dann wird die Antriebssystemresonanzkompensation in Bezug auf die niedrige Druckseite ausgeführt und der abgeschätzte Wert nach der Antriebssystemresonanzkompensation wird zu dem abgeschätzten Wert der niedrigen Druckseite (durchgehende Linie an der linken Seite) gemacht, während gleichzeitig der Betrag der Antriebssystemresonanzkompensation m das heißt die Differenz zwischen dem abgeschätzten Wert vor der Antriebssystemresonanzkompensation und dem abgeschätzten Wert nach der Antriebssystemresonanzkompensation erhalten wird. Dann wird der abgeschätzte Wert der hohen Druckseite um den Betrag m der Antriebssystemresonanzkompensation der niedrigen Druckseite verringert, womit der abgeschätzte Wert der hohen Druckseite erhalten wird (durchgehende Linie an der rechten Seite).
Anders ausgedrückt ist der Algorithmus der Hochdruckkompensation derart, dass, da die Zuverlässigkeit des abgeschätzten Wertes der hohen Druckseite, der in Bezug auf die Antriebssystemresonanz ausgeglichen ist, gering ist, wenn der Luftdruck einer Seite geringer als an der anderen ist, die Kompensation nicht direkt für die hohe Druckseite ausgeführt wird, sondern der abgeschätzte Wert der hohen Druckseite indirekt durch die Antriebssystemresonanzkompensation m der geringen Druckseite kompensiert beziehungsweise ausgeglichen wird. Da der beidseitige Luftdruckabfall als ein spezieller Fall der Verringerung des Luftdruckes an einer Seite erachtet wird (der Fall von δL1 = δR1 bei dem vorstehend erwähnten Punkt (C3)), wird dieser Kompensationsalgorithmus als anwendbar bei jedem Luftdruckverringern des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades erachtet.
Fig. 12 zeigt eine Blockdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Reifenluftdruckabschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die auf der Grundlage des vorstehend erwähnten Algorithmus der Antriebssystemresonanzkompensation und der Kompensation an der hohen Druckseite aufgebaut ist. In Fig. 12 sind die Abschnitte, die den in Fig. 1 gezeigten Abschnitten entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet.
Wie dies aus Fig. 12 ersichtlich ist, weist die Reifenluftdruckabschätzvorrichtung 50 gemäß diesem Ausführungsbeispiel Federkonstantenschwankungs- und Dämpfungskoeffizientenschwankungsberechnungsblöcke 44L und 44R und einen Vergleichs- und Kompensations- oder Abwandlungsblock 46 zusätzlich zu den Vorbehandlungsfiltern 32L und 32R, den Störungsbeobachtern 34L und 34R, dem Antriebssystemresonanzausgleichsberechnungsblock 36, dem Federkonstantenschwankungs- und Dämpfungskoeffizientenschwankungsberechnungsblock 38 und dem Luftdruckabschätzblock 40 des ersten Ausführungsbeispiels auf.
Die Federkonstantenschwankungs- und Dämpfungskoeffizientenschwankungsberechnungsblöcke 44L und 44R berechnen den Schwankungsbetrag der Federkonstante und des Dämpfungskoeffizienten auf der Grundlage der Signale, die von den Störungsbeobachtern 34L und 34R empfangen werden und die abgeschätzten Störungen wL und wR zeigen, die die Resonanzkomponenten des Aufhängungselementes und dergleichen umfassen, der Signale, die die Schrägwinkel θ12L und θ12R der Räder des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades zeigen, und der Signale, die die Schrägwinkelgeschwindigkeiten 12L und 12R der Reifen des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades zeigen. Der Vergleichs- und Kompensationsblock 46 berechnet die abgeschätzten Werte δL1 und δR1 der Reifenluftdrücke vor der Antriebssystemresonanzkompensation auf der Grundlage der Signale, die von den Federkonstantenschwankungs- und Dämpfungskoeffizientenschwankungsberechnungsblöcken 44L und 44R erhalten werden, die die Schwankungen der Federkonstante und der Dämpfungskoeffiziente zeigen, und berechnet die erhaltenen abgeschätzten Werte und kompensiert dann den abgeschätzten Wert der hohen Druckseite um die Differenz m zwischen den abgeschätzten Werten vor und nach der Antriebssystemresonanzkompensation der niedrigen Druckseite. Der Luftdruckabschätzblock 40 gibt Signale aus zum Einstellen des Luftdruckes der niedrigen Druckseite auf den abgeschätzten Wert nach der Antriebssystemresonanzkompensation und zum Einstellen des Luftdruckes der hohen Druckseite auf den abgeschätzten Wert nach der vorstehend erwähnten indirekten Kompensation.
Wie dies durch den Vergleich der Fig. 1 und 12 verständlich ist, wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel bei dem Luftdruck an der niedrigen Druckseite direkt die Antriebssystemresonanz kompensiert, während der abgeschätzte Wert an der hohen Druckseite indirekt durch die Differenz zwischen den abgeschätzten Werten der niedrigen Druckseite vor und nach der Antriebssystemresonanzkompensation von ihr indirekt kompensiert wird. Durch einen derartigen Aufbau ist es möglich, die Reifenluftdrücke der angetriebenen Fahrzeugräder nicht nur dann, wenn ein Reifenluftdruckabsinken an den angetriebenen Fahrzeugrädern an beiden Seiten auftritt, sondern auch dann korrekt abzuschätzen, wenn ein Reifenluftdruckabsinken nur bei einem angetriebenen Fahrzeugrad an einer Seite auftritt, um korrekter als bei dem ersten Ausführungsbeispiel zu sein.
Die Fig. 13 und 14 zeigen die Versuchsergebnisse, die durch das zweite Ausführungsbeispiel auf der Grundlage der in Tabelle 1 gezeigten Fahrbedingungen erhalten werden. Wie dies aus dem Vergleich der Fig. 9A bis 9B und 14A bis 14B hervorgeht, ist die Verteilung der abgeschätzten Werte des Luftdruckes an der hohen Druckseite (rechtes angetriebenes Fahrzeugrad) bei "Rad einer Seite verringert" verbessert und der Einfluss der hohen Druckseite auf die niedrige Druckseite durch eine Interferenz ist ebenfalls auf im Wesentlichen das gleiche Maß wie bei der herkömmlichen Abschätzvorrichtung vermindert.
Bei den Berechnungen durch das Verfahren mit den kleinsten Quadraten bei dem Federkonstantenschwankungs- und Dämpfungskoeffizientenschwankungsberechnungsblock 38 und den Federkonstantenschwankungs- und Dämpfungskoeffizientenschwankungsberechnungsblöcken 44L und 44R bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind die Multiplikation und Addition so oft wiederholt worden, dass, wenn die Daten bei einer finiten Länge wie bei einem Mikroprozessor der Ganzzahlberechnungsart verarbeitet werden, die Gefahr besteht, dass das Ergebnis der Quadrat- und Aufsummierungsberechnung überläuft. Daher ist es, um ein derartiges Überlaufproblem zu vermeiden, erwünscht, dass der maximale Wert der Eingabe in jeden Block bei jeder Berechnung überprüft wird, damit er einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet, und wobei die Eingabe in geeigneter Weise nach rechts zusammen mit den zugehörigen Variablen verschoben wird.

Erläuterungsbeispiel

Fig. 15 zeigt eine Blockdarstellung eines Erläuterungsbeispiels von einer Luftdruckabschätzvorrichtung, die als eine Reifenluftdruckabschätzvorrichtung der FFT-Art (Frequenzanalyse unter Verwendung eines Fast-Foyer-Transformators = eines schnellen Foyertransformators) aufgebaut ist. In Fig. 15 sind die Abschnitte, die in ihrer Funktion den in Fig. 1 gezeigten Abschnitten entsprechen, ebenfalls mit den gleichen Bezugszeichen gezeigt.
Die Reifenluftdruckabschätzvorrichtung 60 von diesem Beispiel weist ebenfalls Vorbehandlungsfilter 32L und 32R auf, die daran angepasst sind, dass in sie die Fahrzeugradgeschwindigkeiten VL und VR des rechten und linken angetriebenen Fahrzeugrades (in der Zeichnung nicht gezeigt) eingegeben werden, so dass bei den Fahrzeugradgeschwindigkeitssignalen die Frequenzkomponenten oberhalb und unterhalb von vorbestimmen oberen und unteren Grenzwerten abgetrennt werden. Die durch die Vorbehandelungsfilter 32L und 32R behandelten Fahrzeugradgeschwindigkeitssignale werden zu einem FFT- Analyseblock 62 geliefert, der eine FFT-Analyse auf der Grundlage der Bandpass-gefilterten Fahrzeugradgeschwindigkeitssignale des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades ausführt, um so das Frequenzverhalten und die Phase der Fahrzeugradsignale des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades zu berechnen.
Die Ergebnisse der FFT-Analyse werden zu einem Gleichphasenbeurteilungsblock 64 und zu einem Gleichphasensignalaufhebeblock 66 geliefert. Der Gleichphasenbeurteilungsblock 64 erhält ein Frequenzband aus der Ergebnissen der FFT-Analyse, bei dem die Phasendifferenz zwischen den Fahrzeugradsignalen des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades 0 ist (gleiches Phasenband), während der Gleichphasensignalaufhebeblock 66 das Frequenzverhalten durch ein Verringern der Verstärkung des gleichen Phasenbandes der Ansprechfrequenz der Fahrzeugradgeschwindigkeitssignale des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades auf 0 abwandelt. Die das abgewandelte Frequenzverhalten zeigenden Signale werden zu einem Spitzenerfassungsblock 68 geliefert, der eine Spitze der Frequenzansprechwelle ohne Gleichphasenkomponenten erfasst und die Reifenluftdrücke des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades auf der Grundlage der Frequenz der Spitze berechnet.
Somit sind gemäß diesem Beispiel, wie dies in Fig. 16A gezeigt ist, die gleichen Phasenbänder x und y als entsprechend der Resonanzfrequenz des Antriebssystems durch den Gleichphasenbeurteilungsblock 64 auf der Grundlage der Berechnung beurteilt, die durch den FFT-Analyseblock 62 ausgeführt wird, und dann wird, wie dies in Fig. 16B gezeigt ist, die Wellenform des Frequenzverhaltens durch den Gleichphasensignalaufhebeblock 66 derart abgewandelt, dass die Verstärkung des Frequenzverhaltens der gleichen Phasenbänder x und y auf 0 verringert wird, und daher ist der Reifenluftdruck der angetriebenen Fahrzeugräder genau abgeschätzt.
Der Gleichphasenbeurteilungsblock 64 von diesem Beispiel soll die Frequenzbänder erhalten, bei denen die Phasendifferenz zwischen den Fahrzeugradgeschwindigkeitssignalen des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades 0 ist. Jedoch ist es, da die Phaseninformation ein Rauschen umfasst, schwierig, ein Frequenzband zu erhalten, bei dem die Phasendifferenz exakt 0 ist. Im Hinblick darauf kann die Einrichtung derart sein, dass eine gewisse Bandbreite wie beispielsweise ±45% der Mitte von 0 eingestellt wird und wobei die Phasendifferenz als 0 erachtet wird.
Des weiteren kann bei dem Gleichphasensignalaufhebeblock 66 des vorstehend beschriebenen Beispiels, obwohl er so angepasst ist, dass die Verstärkung des gleichen Phasenbandes der Frequenzansprechwelle des Fahrzeugradgeschwindigkeitssignals auf 0 verringert wird, die Verstärkung beispielsweise zwischen 0 und 1 eingestellt werden, wie dies durch eine gestrichelte Linie in Fig. 16B gezeigt ist, oder die Wellenform des Frequenzverhaltens kann wie in Fig. 16C gemäß der Verstärkung an entgegengesetzten Grenzwerten des gleichen Phasenbandes reformiert werden.
Des weiteren kann, selbst wenn der Reifenluftdruck gemäß der FFT-Analyse abgeschätzt wird, die Vorrichtung so eingerichtet sein, dass die Reifenluftdrücke des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse durch den FFT-Analyseblock 62 abgeschätzt werden, dann der Luftdruck der niederen Druckseite durch die Antriebssystemresonanzkompensation abgewandelt wird, während der Luftdruck der hohen Druckseite so berechnet wird, dass er um den Betrag der Antriebssystemresonanzkompensation niedriger als der durch den FFT-Analyseblock 62 abgeschätzten Luftdruck ist.

Weiteres Beispiel

Fig. 17 zeigt eine bildliche Ansicht von einem weiteren Beispiel einer Reifenluftdruckabschätzvorrichtung, die daran angepasst ist, die Reifenluftdrücke sämtlicher Fahrzeugräder abzuschätzen.
Bei diesem Beispiel wird die Reifenluftdruckabschätzvorrichtung 70 mit Signalen über die Fahrzeugradgeschwindigkeiten VFL und VFR des nicht angetriebenen vorderen linken Fahrzeugrades 74FL und des nicht angetriebenen vorderen rechten Fahrzeugrades 74ER von den Fahrzeugradgeschwindigkeitssensoren 72FL beziehungsweise 72ER und mit Signalen über die Fahrzeugradgeschwindigkeiten VRL und VRR des angetriebenen hinteren linken Fahrzeugrades 74RL und des angetriebenen hinteren rechten Fahrzeugrades 74RR beliefert und sie berechnet die Reifenluftdrücke des vorderen linken Rades und des vorderen rechten Rades und des hinteren linken Rades und des hinteren rechten Rades gemäß der in Fig. 18 gezeigten Routine. Die Reifenluftdrücke werden durch eine Anzeigeeinrichtung 76 angezeigt.
Bei dem Flussdiagramm von Fig. 18 werden bei Schritt 10 die Signale, die die Fahrzeugradgeschwindigkeiten des vorderen linken und rechten und des hinteren linken und rechten Fahrzeugrades anzeigen, eingelesen und dann werden bei Schritt 20 die Reifenluftdrücke PFL und PFR des vorderen linken und rechten Fahrzeugrades auf der Grundlage der Fahrzeugradgeschwindigkeiten VFL und VFR des vorderen linken Fahrzeugrades 74FL und des vorderen rechten Fahrzeugrades 74ER gemäß des bekannten Reifenluftdruckabschätzverfahrens der Störungsbeobachterart oder FFT-Art berechnet.
Bei Schritt 30 werden die Hauptwerte durch eine vorbestimmte Periode der Fahrzeugradgeschwindigkeit von jeweils dem vorderen linken beziehungsweise rechten und hinteren linken beziehungsweise rechten Fahrzeugrades VFLa, VFRa, VRLa und VRRa berechnet, dann werden bei Schritt 40 die Reifenluftdrücke PRL und PRR des hinteren linken und rechten Fahrzeugrades gemäß den folgenden Formeln 18 und 19 jeweils unter Verwendung eines Faktors S berechnet. Die berechneten Werte werden zu der Anzeigeeinrichtung 76 geliefert. Das Verhältnis VRLa/VFLa in der Formel 18 das heißt das Verhältnis der Hauptwerte der Fahrzeugradgeschwindigkeiten des hinteren linken und vorderen linken Fahrzeugrades und das Verhältnis VRRa/VFRa aus Formel 19 das heißt das Verhältnis der Hauptwerte der Fahrzeugradgeschwindigkeiten des rechten hinteren und rechten vorderen Fahrzeugrades sind gleich groß einem Reziprokwert des Verhältnisses des Lastradius des linken vorderen und hinteren Fahrzeugrades beziehungsweise des rechten vorderen und hinteren Fahrzeugrades.
PRL = PFL - S·(VRLa/VFLa) - 1 (18)
PRR = PFR - S·((VRRa/VERa) - 1) (19)
Somit werden gemäß diesem Beispiel zunächst die Reifenluftdrücke des vorderen linken und vorderen rechten Fahrzeugrades in dem Maßstab des Absolutluftdruckes auf der Grundlage der Fahrzeugradgeschwindigkeitssignale des vorderen linken und vorderen rechten Fahrzeugrades ohne Resonanzkomponenten des Antriebssystems abgeschätzt und dann werden die Reifenluftdrücke des hinteren linken und hinteren rechten Fahrzeugrades auf der Grundlage des Reifenluftdruckes des entsprechehden Vorderrades und des Verhältnisses des Lastradius der vorderen und hinteren Fahrzeugräder abgeschätzt.
Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen weiteren Beispiel die Reifenluftdrücke PRL und PRR des hinteren linken und hinteren rechten Fahrzeugrades auf der Grundlage der Reifenluftdrücke PFL und PFR des vorderen linken und vorderen rechten Fahrzeugrades gemäß dem Verhältnis des Lastradius der vorderen und hinteren Fahrzeugräder berechnet werden, ist beispielsweise eine Abwandlung möglich, wie sie in Fig. 19 gezeigt ist, bei der der Reifenluftdruck PFR des vorderen rechten Fahrzeugrades lediglich gemäß dem Reifenluftdruckabschätzverfahren der Störerbeobachterart oder FFT-Art berechnet wird und die Reifenluftdrücke der anderen Fahrzeugräder auf der Grundlage des Reifenluftdruckes PFR des vorderen rechten Fahrzeugrades gemäß dem Verhältnis der Lastradius von jedem Fahrzeugrad gegenüber dem vorderen rechten Fahrzeugrad berechnet werden. Des weiteren kann anstelle des Verhältnisses des Lastradius der vorderen und hinteren Fahrzeugräder der Reifenluftdruck berechnet werden, indem eine Differenz des Lastradius zwischen den vorderen und hinteren Fahrzeugrädern angewendet wird (Differenz der Hauptwerte der Fahrzeugradgeschwindigkeiten).

Beispiel einer Druckabschätzroutine

Fig. 20 zeigt ein Flussdiagramm einer Reifenluftdruckabschätzroutine als ein Erläuterungsbeispiel.
Bei diesem Beispiel werden bei Schritt 110 Signale, die die Fahrzeugradgeschwindigkeiten VR und VL des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades zeigen, eingelesen, dann werden bei Schritt 120 die Signale durch Vorbehandlungsfilter 32L und 32R verarbeitet und dann werden bei Schritt 130 die durch den Filter vorbehandelten Signale derart verarbeitet, dass die Fahrzeugradgeschwindigkeiten VFL und VFR des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades jeweils quadriert und aufsummiert gemäß den folgenden Formeln 20 und 21 werden, um Quadrat- und Aufsummierungswerte GL und GR vorzusehen, die die Größe von jeder der Störungen auszudrücken, die von der Radoberfläche auf das linke und rechte angetriebene Fahrzeugrad eingegeben werden.
GL = ΣVFLi·VFLi (20)
GL = ΣVFRi·VFRi (21)
Bei Schritt 140 wird i um 1 heraufgezählt und bei Schritt 150 wird überprüft, ob i gleich einem Standardwert Na ist (eine positive konstante ganze Zahl in der Größenordnung von 100 bis 1000). Wenn die Antwort der Überprüfung nein ist, geht der Prozess zu Schritt 110 zurück, wohingegen, wenn die Antwort ja lautet, der Prozess zu Schritt 160 voranschreitet, bei dem i auf 0 gelöscht wird.
Bei Schritt 170 wird überprüft, ob der Quadrat- und Aufsummierungswert GL größer als α.·GR ist (α ist ein konstanter Faktor wie beispielsweise zwischen 2 und 7), und wenn die Antwort ja lautet, geht der Prozess zu Schritt 190 weiter, wohingegen, wenn die Antwort nein lautet, der Prozess zu Schritt 180 weitergeht, bei dem überprüft wird, ob der Quadrat- und Aufsummierungswert GR größer als α.·GL ist. Wenn die Antwort nein lautet, geht der Prozess zu Schritt 200 weiter, wohingegen, wenn die Antwort ja lautet, der Prozess zu Schritt 190 weitergeht, bei dem die Na-Zahl der durch den Filter vorbehandelten Fahrzeugradgeschwindigkeiten gelöscht wird, und dann geht der Prozess zu Schritt 110 zurück.
Bei Schritt 200 werden abgeschätzte Störungen wL und wR des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades, wobei die Antriebssystemresonanzkomponenten umfasst sind, gemäß den Formeln 5 und 6 in der gleichen Weise wie bei der Behandlung bei den Störungsbeobachtern 34L und 34R berechnet, wie dies beispielsweise bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, und die Schrägwinkel θ12L und θ12R und die Schrägwinkelgeschwindigkeiten 12L und 12R der Reifen des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades werden berechnet. Bei Schritt 210 werden die Signale gemäß der Formel 7 auf der Grundlage der abgeschätzten Störungen des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades in der gleichen Weise verarbeitet, wie dies bei dem Antriebssystemresonanzkompensationsberechnungsblock 36 der Fall ist, wie dies beispielsweise bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, um die abgeschätzte Störung w vorzusehen, bei der der Einfluss der Antriebssystemresonanz gelöscht worden ist.
Bei Schritt 220 werden die Federkonstantenschwankungen ΔKL und ΔKR und die Dämpfungskoeffizientenschwankungen ΔCL und ΔCR der Reifen auf der Grundlage der abgeschätzten Störung w, der Schrägwinkel θ12L und θ12R und der Schrägwinkelgeschwindigkeiten 12L und 12R der Reifen gemäß dem Verfahren der kleinsten Quadrate von Fig. 9 in der gleichen Weise wie bei der Verarbeitung berechnet, die bei dem Federkonstantenschwankungs- und Dämpfungskoeffizientenschwankungsberechnungsblock 38 ausgeführt worden ist, wie dies bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Bei Schritt 230 wird j um 1 heraufgezählt und bei Schritt 240 wird überprüft, ob j gleich einem Standardwert Nb ist (eine positive konstante ganze Zahl der Größenordnung von 10 bis 100). Wenn die Antwort der Überprüfung nein lautet, geht der Prozess zu Schritt 110 zurück, wohingegen, wenn die Antwort ja lautet, der Prozess zu Schritt 250 weitergeht, und j wird auf 0 gelöscht. Danach werden bei Schritt 260 die Reifenluftdrücke PL und PR des linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrades auf der Grundlage von Na, Nb-Zahl der Federkonstantenschwankungs- und Dämpfungskoeffizientenschwankungsdaten der jeweiligen Reifen berechnet.

Weiteres Beispiel einer Druckabschätzroutine

Fig. 21 zeigt ein Flussdiagramm eines weiteren Erläuterungsbeispiels einer Reifenluftdruckabschätzroutine. In Fig. 21 sind die Abschnitte, die jenen in Fig. 20 gezeigten Abschnitte entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Der Ablauf der Steuerprozesse gemäß diesem Beispiel ist der gleiche wie bei dem vorhergehenden Beispiel mit der Ausnahme der Schritte 205 und 225, wobei bei Schritt 205 in der gleichen Weise wie bei den Federkonstantenschwankungs- und Dämpfungskoeffizientenschwankungsberechnungsblocks 44L und 44R, wie dies bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, die Federkonstantenschwankungen und Dämpfungskoeffizientenschwankungen auf der Grundlage der Signale berechnet werden, die die abgeschätzten Störungen wL und wR mit den Resonanzkomponenten des Aufhängungselementes und dergleichen, der Schrägwinkel θ12L und θ12R und der Schrägwinkelgeschwindigkeiten 22L und 12R der Reifen, die bei Schritt 200 berechnet worden sind.
Bei Schritt 225 werden in der gleichen Weise wie bei dem Vergleichs- und Abwandlungsblock 46, wie dies bei dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, die Reifenluftdruckabschätzwerte δL1 und δR1 vor der Antriebssystemresonanzkompensation auf der Grundlage der bei Schritt 205 berechneten Federkonstantenschwankungen und Dämpfungskoeffizientenschwankungen berechnet und verglichen und dann wird der abgeschätzte Wert der hohen Druckseite durch die Differenz m der abgeschätzten Werte der niedrigen Druckseite vor und nach der Antriebssystemresonanzkompensation abgewandelt.
Somit werden gemäß diesen beiden Beispielen bei Schritt 130 die Quadrat- und Aufsummierungswerte GL und GR, die die Größe der zu dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad von der Straßenoberfläche eingegebenen Störung ausdrücken, berechnet, und wenn das Ergebnis der Abschätzung bei Schritt 170 oder 180 ja lautet, anders ausgedrückt wenn der Unterschied der Größe der zu dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad von der Straßenoberfläche eingegebene Störung während einer Zeitspanne groß ist, die Na-Zyklen des Flussdiagramms von Fig. 20 oder 21 entspricht, werden die Schritte 200 bis 260 nicht ausgeführt, und bei Schritt 190 wird die Na-Zahl der Fahrzeugradgeschwindigkeitsdaten nach der Vorbehandlung durch die Filter gelöscht, so dass definitiv vermieden wird, dass, bei einem derartigen Zustand, bei dem die Größe der zu dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad von der Straßenoberfläche eingegebenen Störung sich auf ein großes Maß ändert, der Reifenluftdruck inkorrekt auf einen niedrigeren Wert aufgrund derartiger Schwankungen bei der Störung abgeschätzt wird.
Des weiteren ist gemäß diesen Beispielen die Anzahl an Fahrzeugradgeschwindigkeitsdaten, die bei Schritt 190 in dem Zustand gelöscht werden, bei dem die Differenz der Größe der zu dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad von der Straßenoberfläche eingegebenen Störung innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne zu groß ist, Na, jedoch werden die Fahrzeugradgeschwindigkeitsdaten, die während eines Zustandes erfasst werden, bei dem die Differenz der Größe der zu dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad eingegebenen Störung gering ist, effektiv für die Abschätzung des Reifenluftdruckes verwendet. Daher wird die Abschätzung des Reifenluftdruckes bei einer höheren Effizienz als in dem Fall gestaltet, bei dem sämtliche Na-Nb-Daten der Fahrzeugradgeschwindigkeit gelöscht werden.
Wenn bei den vorstehend beschriebenen Beispielen die Differenz der Größe der zu dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad eingegebenen Störung während einer vorbestimmten Zeitspanne groß ist, werden bei Schritt 190 die Daten der Fahrzeugradgeschwindigkeit gelöscht, so dass die Abschätzung des Reifenluftdruckes nicht ausgeführt wird. Jedoch kann der Aufbau derart sein, dass, wenn die Antwort des Schrittes 170 oder 180 ja lautet, die Schritte 200 und 205 ausgeführt werden, und danach der Steuerprozess zu Schritt 230 derart weitergeht, dass, wenn die Differenz der Größe der zu dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad eingegebenen Störung groß ist, der Reifenluftdruck abgeschätzt wird, ohne dass die Antriebssystemresonanzkompensationsberechnung ausgeführt wird.
Des weiteren ist, obwohl bei den vorstehend dargelegten Beispielen die Größe der zu dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad eingegebenen Störung während einer vorbestimmten Zeitspanne quadriert und aufsummiert gemäß den Formeln 20 und 21 bei Schritt 130 wird, die Erfindung so aufgebaut, dass die Größe der Störung derart behandelt wird, dass die bei Schritt 200 durch die Störungsbeobachter behandelten Störungen wL und wR quadriert oder aufsummiert werden, oder die gemäß der folgenden Formel 22 berechnet werden, bei der "sign" das Zeichen der Variable ist, die darauf folgt:
GL = ΣwLi·signwLi
GR = ΣwRi·signwRi (22)
Obwohl die Erfindung vorstehend detailliert unter Bezugnahme auf einige spezielle Ausführungsbeispiele von ihr beschrieben ist, sollte Fachleuten offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern andere verschiedene Ausführungsbeispiele innerhalb des Umfangs der Ansprüche möglich sind.
Bei einer Reifenluftdruckabschätzung auf der Grundlage von Schwingungskomponenten, die von einem Fahrzeugradgeschwindigkeitssignal herausgenommen worden sind, wird, wenn das Fahrzeug ein angetriebenes Fahrzeugrad hat, die Genauigkeit der Abschätzung verbessert, indem die Komponenten der Schwingung aufgrund der Resonanz des Antriebsystems von den Schwingungskomponenten auf der Grundlage dessen, wie die Abschätzungsberechnung ausgeführt wird, aufgehoben werden. Die Schwingungskomponenten aufgrund der Resonanz des Antriebssystems können aufgehoben werden, indem jene Schwingungskomponenten aufgehoben werden, die von dem Fahrzeugradgeschwindigkeitssignal herausgenommen werden, die die gleiche Phase zwischen dem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad haben. Wenn der Reifenluftdruck von einem Rad eines Paares aus einem linken und rechten angetriebenen Fahrzeugrad geringer als jener des anderen ist, wird der untere Reifenluftdruck genauer abgeschätzt. Daher kann der höhere Reifenluftdruck gemäß dem niedrigeren Reifenluftdruck gegenüber der Antriebssystemresonanz abgeschätzt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Abschätzen eines Luftdruckes von einem Reifen (12) eines angetriebenen Fahrzeugrades (10) eines Kraftfahrzeuges mit einem Antriebssystem (20, 22), das ein Antreiben eines Paares aus einem linken (10L) und einem rechten (10R) angetriebenen Fahrzeugrad bewirkt, wobei das angetriebene Fahrzeugrad (10) eines von dem Paar aus dem linken (10L) und dem rechten (10R) Fahrzeugrad ist, mit:

einer Einrichtung (42L, 42R), die die jeweiligen Fahrzeugraddrehzahlen der angetriebenen Fahrzeugräder (10L, 10R) erfasst, um jeweilige Fahrzeugraddrehzahlsignale vorzusehen;

einer Einrichtung (32L, 32R), die Schwingungskomponenten von den Fahrzeugraddrehzahlsignalen ableitet;

einer Störungsbeobachtungseinrichtung (34L, 34R), die jeweilige Störungen von den abgeleiteten Schwingungskomponenten abschätzt;

einer Löscheinrichtung (36), die von den abgeleiteten Schwingungskomponenten die Schwingungskomponenten, die von dem Betrieb des Antriebssystems (20, 22) herrühren und die die gleiche Phase zwischen dem linken Fahrzeugrad -(10L) und dem rechten Fahrzeugrad (10R) haben, auf der Grundlage der abgeschätzten Störung löscht, was zu einem modifizierten Schwingungssignal führt; und

einer Reifenluftdruckabschätzeinrichtung (38, 40), die den Luftdruck (P; δ) des Reifens (12L, 12R) der angetriebenen Fahrzeugräder (10L, 10R) auf der Grundlage der entsprechenden Federkonstanten (K) der Reifen abschätzt, die aus dem modifizierten Schwingungssignal berechnet werden.

2. Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdruckes eines Reifens gemäß Anspruch 1, die des weiteren folgendes aufweist:

eine Abschätzeinrichtung (44L, 44R) zum Abschätzen eines nicht ausgeglichenen Reifenluftdruckes (δL1, δRi) für jeweils das linke (10L) und das rechte (10R) Fahrzeugrad auf der Grundlage der entsprechenden abgeleiteten Schwingungskomponenten,

eine Einrichtung (46) zum Vergleichen der nicht ausgeglichenen Reifenluftdrücke (δL1; δR1) des linken (10L) und des rechten (10R) angetriebenen Fahrzeugrades miteinander, um zu bestimmen, bei welchem der beiden der Druck geringer ist,

die Reifenluftdruckabschätzeinrichtung (38, 40), die einen ausgeglichenen Reifenluftdruck (δL2; δR2) des Rades an der Seite mit dem niedrigeren Reifenluftdruck auf der Grundlage des modifizierten Schwingungssignals abschätzt,

eine Einrichtung (46) zum Berechnen einer Differenz (m) zwischen dem nicht ausgeglichenen Reifenluftdruck (δL1; δR1) und dem ausgeglichenen Reifenluftdruck (δL2; δR2) für das Rad (10) an der Seite mit dem niedrigeren Luftdruck; und

wobei die Reifenluftdruckabschätzeinrichtung (38, 40) einen Reifenluftdruck des Rades an der Seite mit dem höheren Reifenluftdruck abschätzt, indem die Differenz (m) von dem nicht ausgeglichenen Reifenluftdruck (δL1; δR1) des Rades an der Seite mit dem höheren Reifenluftdruck subtrahiert wird.

3. Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdruckes von einem Reifen gemäß Anspruch 1, wobei

die Störungsbeobachtungseinrichtung (34) eine Einrichtung zum Erfassen einer Schwankung der Größe der zu den angetriebenen Fahrzeugrädern (10) von einer Straßenoberfläche eingegebenen Störung innerhalb einer vorbestimmten Periode und eine Einrichtung zum Anhalten der Abschätzung des Reifenluftdruckes, wenn die Schwankung einen Grenzwertzustand überschreitet, aufweist.

4. Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdruckes von einem Reifen gemäß Anspruch 3, wobei

die Störungsbeobachtungseinrichtung (34) folgendes aufweist:

eine Einrichtung zum Erzeugen eines Signals, das eine Quadratsumme (EL) der abgeleiteten Schwingungskomponenten des linken Fahrzeugrades während der vorbestimmten Periode wiedergibt, und eines Signals, das eine Quadratsumme (GR) der abgeleiteten Schwingungskomponenten des rechten Fahrzeugrades während der vorbestimmten Periode wiedergibt; und

eine Einrichtung zum Überprüfen, ob eines der Quadratsummensignale des linken beziehungsweise des rechten Fahrzeugrades größer als eine vorbestimmte Häufigkeit (α) des anderen der Quadratsummensignale (GL, GR) des linken und des rechten Fahrzeugrades größer ist, um das Anhalten der Abschätzung des Reifenluftdruckes zu bestimmen.

5. Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdruckes von einem Reifen gemäß Anspruch 4, die des weiteren folgendes aufweist:

eine Einrichtung (46) zum Abschätzen eines weiteren Reifenluftdruckes auf der Grundlage eines Signals von den Schwingungskomponenten und

eine Einrichtung zum Verwenden des Wertes der weiteren abgeschätzten Reifenluftdrücke von diesen als der Reifenluftdruck von jeweils dem linken (10L) und dem rechten (10R) angetriebenen Fahrzeugrad, wenn die Schwankung einen Grenzwertzustand überschreitet.

6. Vorrichtung zum Abschätzen des Luftdruckes Von einem Reifen gemäß Anspruch 1, wobei

die Störungsbeobachtungseinrichtung (34) folgendes aufweist:

eine Einrichtung zum Erfassen einer Schwankung der Größe der zu den angetriebenen Fahrzeugrädern (10) von einer Straßenoberfläche eingegebenen Störung innerhalb einer vorbestimmten Periode,

eine Einrichtung zum Erzeugen eines Signals, das eine Quadratsumme (GL) der abgeleiteten Schwingungskomponenten des linken Fahrzeugrades während der vorbestimmten Periode wiedergibt, und eines Signals, das eine Quadratsumme (GR) der abgeleiteten Schwingungskomponenten des rechten Fahrzeugrades während der vorbestimmten Periode wiedergibt; und

eine Einrichtung zum Überprüfen, ob eines der Quadratsummensignale des linken und des rechten Fahrzeugrades größer als eine vorbestimmte Häufigkeit (α) des anderen der Quadratsummensignale des linken und des rechten Fahrzeugrades ist, um das Abschätzen des Reifenluftdruckes einzuhalten, wenn das Überprüfungsergebnis ja lautet.