DE69830677T2

DE69830677T2 - Vorrichtung zur Berechnung eines Initialkorrekturfaktors zum Korrigieren der Raddrehgeschwindigkeit

Info

Publication number: DE69830677T2
Application number: DE69830677T
Authority: DE
Inventors: Yoshio 1-1. Koyakita 1-chome Nakajima
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: EP0861743A3; JP3299682B2; EP0861743A2; DE69830677D1; JPH10239334A; US6055488A; EP0861743B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Berechnen eines anfänglichen Korrekturfaktors, die für eine Reifendruckabfall-Erfassungsvorrichtung verwendet wird, wie sie in der US-A-5 583 483 offenbart ist, um zum Beispiel einen anfänglichen Korrekturfaktor aufzufinden, um die Auswirkung einer Differenz bei den wirksamen Rollradien in Abhängigkeit von einer anfänglichen Differenz zwischen Reifen auf die Drehwinkelgeschwindigkeiten der Reifen zu eliminieren.
Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
Als ein Beispiel für eine Sicherheitsvorrichtung für ein Vierrad-Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Kraftfahrzeug oder einen Lastwagen, sind in den letzten Jahren Vorrichtungen zum Erfassen des Luftdruckabfalls eines Reifens (DWS) entwickelt worden, wobei einige davon Anwendung in der Praxis gefunden haben.
Als eines der Verfahren zum Erfassen des Luftdruckabfalls eines Reifens gibt es zum Beispiel ein Verfahren, das mit einer Differenz zwischen den jeweiligen Drehwinkelgeschwindigkeiten F₁, F₂, F₃ und F₄ von vier an einem Fahrzeug vorgesehenen Reifen W₁, W₂, W₃ und W₄ arbeitet. Dieses Verfahren verwendet die Tatsache, daß die Drehwinkelgeschwindigkeit F_i (i = 1, 2, 3, 4) sich in Abhängigkeit von den Luftdruckbedingungen des Reifens W_i verändert.
Das heißt, wenn der Luftdruck eines beliebigen der Reifen W_i abfällt, wird der wirksame Rollradius des Reifen W_i geringer. Infolgedessen nimmt die Drehwinkelgeschwindigkeit F_i des Reifens W_i zu. Auf diese Weise kann der Luftdruckabfall des Reifens W_i auf der Basis der Differenz bei den Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i beurteilt werden.
Bei dem wirksamen Rollradius handelt es sich um einen Wert, den man erhält durch Dividieren der Bewegungsstrecke des Reifens W_i bei einer freien Rollbewegung in einem belasteten Zustand um eine Umdrehung durch den Wert 2π.
Ein Beurteilungsausdruck, der zum Erfassen des Luftdruckabfalls des Reifens W_i auf der Basis der Differenz bei den Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i verwendet wird, besteht zum Beispiel in der nachfolgenden Gleichung (1) (vgl. japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 305011/1988, japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 212609/1992, usw.).
Wenn alle der wirksamen Rollradien der Reifen W_i gleich sind, dann sind auch die jeweiligen Drehwinkelgeschwindigkeiten F₁ gleich (F₁ = F₂ = F₃ = F₄). Somit ist ein Beurteilungswert D in diesem Fall Null. Daher werden Schwellwerte D_TH1 und D_TH2 gesetzt (wobei D_TH1, D_TH2 > 0). Wenn die in der nachfolgenden Gleichung (2) dargestellte Bedingung erfüllt ist, wird die Entscheidung getroffen, daß ein Reifen W_i vorhanden ist, dessen Luftdruck abgefallen ist. Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, wird die Entscheidung getroffen, daß alle Reifen W_i einen normalen Innendruck aufweisen. D < –DTH1 oder D > DTH2 (2)
Der wirksame Rollradius des tatsächlichen Reifens variiert innerhalb einer Fertigungstoleranz (wobei diese Schwankung im folgenden als "anfängliche Differenz" bezeichnet wird). Das heißt, selbst wenn alle vier Reifen W_i einen normalen Innendruck aufweisen, unterscheiden sich die wirksamen Rollradien der vier Reifen W_i voneinander in Abhängigkeit von der anfänglichen Differenz. Die Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i der Reifen W_i variieren in entsprechender Weise.
Infolgedessen kann der Beurteilungswert D einen anderen Wert als Null haben. Aus diesem Grund kann fälschlicherweise die Entscheidung getroffen werden, daß der Luftdruck abgefallen ist, obwohl dieser nicht abgefallen ist. Zum Erfassen des Luftdruckabfalls mit hoher Genauigkeit ist es somit erforderlich, die Auswirkung der anfänglichen Differenz von der erfaßten Drehwinkelgeschwindigkeit F_i zu eliminieren.
Als eine Technik zum Eliminieren der Auswirkung der anfänglichen Differenz von den Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i wird zum Beispiel die Anwendung einer Technik ins Auge gefaßt, wie sie in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 318 584 offenbart ist. Bei dieser Technik wird das Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und linken nachlaufenden Reifen berechnet. Ferner wird ein zeitlich differenzierter Wert des Verhältnisses der Drehwinkelgeschwindigkeiten berechnet.
Es erfolgt eine Beurteilung dahingehend, ob der zeitlich differenzierte Wert über eine vorbestimmte Zeitdauer auf nicht mehr als einem vorbestimmten Grenzwert bleibt. Wenn der zeitlich differenzierte Wert über eine vorbestimmte Zeitdauer auf nicht mehr als einem vorbestimmten Grenzwert bleibt, wird die Entscheidung getroffen, daß das Fahrzeug geradeaus fährt. Ein anfänglicher Korrekturfaktor wird auf der Basis der zu diesem Zeitpunkt berechneten Drehwinkelgeschwindigkeiten F₁ berechnet.
Der anfängliche Korrekturfaktor wird nur dann berechnet, wenn die Entscheidung getroffen worden ist, daß das Fahrzeug geradeaus fährt. Daher wird die Berechnung nicht durch die Differenz zwischen den Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i der inneren und äußeren Reifen beeinflußt, die zum Zeitpunkt einer Kurvenfahrt auftritt. Daher sollte sich ein anfänglicher Korrekturfaktor berechnen lassen, der eine Schwankung in dem wirksamen Rollradius in getreuer Weise darstellt, die in Abhängigkeit von einer anfänglichen Differenz zwischen den Reifen W_i auftritt.
Bei dem vorstehend geschilderten Stand der Technik wird jedoch ein zeitlich differenzierter Wert des Verhältnisses der Drehwinkelgeschwindigkeiten des rechten und linken nachfolgenden Reifens als Basis für die Entscheidung verwendet, ob ein Fahrzeug geradeaus fährt. Daher kann in manchen Fällen fälschlicherweise das Urteil getroffen werden, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, während es in Wirklichkeit eine Kurve fährt.
Wenn im spezielleren das Fahrzeug auf einer Straße mit nahezu konstantem Krümmungsradius (wobei diese im folgenden auch als "Straße mit konstantem R" bezeichnet wird) fährt, wie z.B. einer Ausfahrtspur, die von einer Ausfahrt einer Hauptspur eines Autobahnkreuzes zu einer Zollstation führt, wird fälschlicherweise die Entscheidung getroffen, daß das Fahrzeug geradeaus fährt. Genauer gesagt, es ist dann, wenn das Fahrzeug auf einer solchen Straße mit konstantem R fährt, ein zeitlich differenzierter Wert des Verhältnisses der Drehwinkelgeschwindigkeiten relativ klein, und dieser Wert verändert sich kaum. In diesem Fall wird die Entscheidung getroffen, daß der zeitlich differenzierte Wert des Verhältnisses der Drehwinkelgeschwindigkeiten auf nicht mehr als dem Grenzwert bleibt, und es wird fälschlicherweise die Entscheidung getroffen, daß das Fahrzeug geradeaus fährt.
In diesem Fall wird somit ein anfänglicher Korrekturfaktor berechnet, der durch eine aufgrund einer Kurvenfahrt bedingte Schwankung bei der Drehwinkelgeschwindigkeit F_i beeinflußt ist, so daß es zu einer falschen Berechnung der Drehwinkelgeschwindigkeit F_i kommt. Infolgedessen wird der Luftdruckabfall eines Reifens falsch beurteilt.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe einer Vorrichtung zum Berechnen eines anfänglichen Korrekturfaktors, die in der Lage ist, in zuverlässiger Weise zwischen einem Zustand, in dem ein Fahrzeug geradeaus fährt, und dem anderen Zustand bzw. dem Kurvenfahrtzustand zu unterscheiden und die somit einen anfänglichen Korrekturfaktor erzielen kann, der eine getreue Darstellung einer Differenz bei den wirksamen Rollradien in Abhängigkeit von einer anfänglichen Differenz zwischen Reifen ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe eines Verfahrens zum Berechnen eines genauen anfänglichen Korrekturfaktors durch zuverlässige Unterscheidung zwischen einem Zustand, in dem ein Fahrzeug geradeaus fährt, und dem Zustand, in dem dies nicht der Fall ist.
Bei einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zum Berechnen eines Korrekturfaktors zum Korrigieren eines Ausgangssignals einer Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und linken Reifen, die an einem Fahrzeug angebracht sind, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen zum Beurteilen, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder ob das Fahrzeug entlang einer Kurvenstrecke fährt bzw. eine Kurve fährt, auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung; und
eine Faktor-Berechnungseinrichtung zum Auffinden eines anfänglichen Korrekturfaktors zum Eliminieren einer Auswirkung einer Differenz bei den wirksamen Rollradien zwischen den Reifen in Abhängigkeit von einer anfänglichen Differenz auf die Drehwinkelgeschwindigkeiten der Reifen auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung, wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen die Entscheidung getroffen haben, daß das Fahrzeug geradeaus fährt. Eine Kurvenstrecke beinhaltet eine Strecke mit nahezu konstantem Krümmungsradius.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Unterscheidung zwischen dem Zustand, in dem das Fahrzeug geradeaus fährt, und dem Zustand, in dem das Fahrzeug auf einer Strecke mit nahezu konstantem Krümmungsradius fährt. Wenn das Fahrzeug auf einer Strecke mit nahezu konstantem Krümmungsradius fährt, wird somit nicht fälschlicherweise die Entscheidung getroffen, daß das Fahrzeug geradeaus fährt.
Infolgedessen läßt sich ein anfänglicher Korrekturfaktor erzielen, der die Differenz bei den wirksamen Rollradien in Abhängigkeit von der anfänglichen Differenz zwischen den Reifen getreu darstellt. Wenn die vorliegende Erfindung bei einer Reifendruckabfall-Erfassungsvorrichtung zur Anwendung kommt, kann somit in zuverlässiger Weise die Entscheidung getroffen werden, ob der Luftdruck des Reifens abgefallen ist oder nicht.
Selbst wenn keine Prüfung dahingehend erfolgt, ob ein Zustand, in dem die Entscheidung getroffen wird, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, für eine vorbestimmte Zeitdauer anhält oder nicht, kann die Unterscheidung zwischen dem Zustand, in dem das Fahrzeug geradeaus fährt, und dem Zustand, in dem das Fahrzeug auf einer Strecke mit nahezu konstantem Krümmungsradius fährt, in zuverlässiger Weise erfolgen, da die vorstehend geschilderte Fahrzustand-Beurteilungsverarbeitung durchgeführt wird. Selbst bei einer kurzen geraden Straße ist in zuverlässiger Weise erkennbar, daß das Fahrzeug geradeaus fährt.
Die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen können z.B. folgendes aufweisen:
eine Einrichtung zum Berechnen des Verhältnisses der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung; und
eine Einrichtung zum Beurteilen, ob die Differenz oder das Verhältnis zwischen dem berechneten Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen sowie Referenzdaten, die dem zuvor berechneten Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen entsprechen, geringer ist als ein vorbestimmter Schwellwert oder nicht, sowie zum Treffen der Entscheidung, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, wenn die Entscheidung getroffen worden ist, daß die Differenz oder das Verhältnis nicht größer ist als der Schwellwert.
Wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit nahezu konstantem Krümmungsradius fährt, liegt das Verhältnis zwischen den Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und linken Reifen im allgemeinen in einem vorbestimmten Bereich. Wenn der vorstehend genannte Schwellwert auf einen Wert gesetzt ist, der geringer ist als der Mindestwert eines Bereichs, in den die Differenz oder das Verhältnis fällt, kann somit die Unterscheidung zwischen dem Zustand, in dem das Fahrzeug geradeaus fährt, und dem Zustand, in dem das Fahrzeug auf einer Straße mit nahezu konstantem Krümmungsradius fährt, in zuverlässiger Weise erfolgen.
Bei der Faktor-Berechnungseinrichtung kann es sich um eine Einrichtung handeln, die das Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen, das man auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung erhält, und den zuvor ermittelten anfänglichen Korrekturfaktor einer Mittelungsverarbeitung unterzieht, um einen anfänglichen Korrekturfaktor aufzufinden. In diesem Fall kann der von der Faktor-Berechnungseinrichtung ermittelte anfängliche Korrekturfaktor als Referenzwert zur Verwendung bei den Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen eingesetzt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der anfängliche Korrekturfaktor durch Ausführen einer Mittelungsbearbeitung ermittelt, so daß die Genauigkeit des anfänglichen Korrekturfaktors verbessert wird, während der anfängliche Korrekturfaktor berechnet wird. Infolgedessen wird die Genauigkeit der Beurteilungsverarbeitung in der Fahrzustand-Beurteilungseinrichtung, die einen solchen anfänglichen Korrekturfaktor als Referenzwert verwendet, verbessert, da der anfängliche Korrekturfaktor wiederholt berechnet wird. Auf diese Weise kann noch zuverlässiger festgestellt werden, daß das Fahrzeug geradeaus fährt.
Die Vorrichtung weist gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ferner folgendes auf:
eine Einrichtung zum Berechnen eines zeitlich differenzierten Werts von einem Wert, der einem Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs entspricht (wobei es sich z.B. um den Reziprokwert des Kurvenfahrtradius handelt), auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung, und
eine Einrichtung, um die Ausführung einer Beurteilungsverarbeitung in den Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen unter der Voraussetzung zu ermöglichen, daß der berechnete, zeitlich differenzierte Wert in einem vorbestimmten zulässigen Bereich liegt.
Wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, liegt der Reziprokwert des Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs stabil auf einem Offset-Wert, der z.B. einer Schwankung aufgrund einer anfänglichen Differenz zwischen den rechten und linken Reifen entspricht.
Infolgedessen beträgt der zeitlich differenzierte Wert in etwa Null. Wenn der zeitlich differenzierte Wert in dem zulässigen Bereich liegt, kann somit davon ausgegangen werden, daß das Fahrzeug geradeaus fährt. Die Fahrzustand-Beurteilungsverarbeitung kann mit Ausnahme eines Zustands durchgeführt werden, in dem die Möglichkeit, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, äußerst gering ist, zum Beispiel in einem Fall, in dem das Fahrzeug eine Kurve mit einem rechten Winkel fährt. Im spezielleren wird die Unterscheidungsverarbeitung nur dann durchgeführt, wenn davon ausgegangen wird, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, so daß die Effizienz der Verarbeitung gesteigert werden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung ferner folgendes auf:
eine Einrichtung, um das Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen, das man auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung erhält, und vorab ermittelten Ausgangsdaten einer Mittelungsverarbeitung zu unterziehen, um Ausgangsdaten zu ermitteln, eine Einrichtung zum Aufzeichnen der Anzahl von Berechnungsvorgängen der Ausgangsdaten,
eine Einrichtung für die Beurteilung, ob die aufgezeichnete Anzahl von Berechnungsvorgängen einen vorbestimmten Schwellwert erreicht oder nicht,
eine Einrichtung zum Unterbinden der Ausführung der Beurteilungsverarbeitung in den Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen, bis die Entscheidung getroffen wird, daß die Anzahl der Berechnungsvorgänge den Schwellwert erreicht, und
eine Einrichtung zum Vorgeben der Ausgangsdaten als die zuerst zu verwendenden Referenzdaten in den Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen.
In diesem Fall kann die Vorrichtung ferner eine Einrichtung aufweisen, um eine Verarbeitung zum Ermitteln der Ausgangsdaten unter der Bedingung auszuführen, daß der berechnete, zeitliche differenzierte Wert in dem zulässigen Bereich liegt.
Bei dieser Konstruktion wird die Beurteilungsverarbeitung in den Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen so lange unterbunden, bis die Anzahl von Berechnungsvorgängen der Ausgangsdaten, die dem Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und linken Reifen entspricht, den Schwellwert erreicht. Mit anderen Worten, es erfolgt die Fahrzustand-Beurteilungsverarbeitung erst dann, wenn die Anzahl der Berechnungsvorgänge der Ausgangsdaten den Schwellwert erreicht. In diesem Fall werden Ausgangsdaten nach deren Berechnungsvorgängen, deren Anzahl von Malen dem Schwellwert entspricht, als Referenzdaten verwendet, die für die erste Fahrzustand-Beurteilungsverarbeitung zu verwenden sind.
Die Ausgangsdaten werden durch die Mittelungsverarbeitung festgestellt, wenn davon ausgegangen werden kann, daß das Fahrzeug geradeaus fährt. Wenn die Anzahl der Berechnungsvorgänge den Schwellwert erreicht, haben die Ausgangsdaten eine ausreichende Genauigkeit. Somit kann die Beurteilungsverarbeitung von Beginn an mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Daher kann in zuverlässigerer Weise festgestellt werden, daß das Fahrzeug geradeaus fährt.
Weiterhin kann die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung folgendes aufweisen: eine Einrichtung zum Aufzeichnen der Anzahl von Beurteilungsvorgängen des Zustands, daß das Fahrzeug eine Kurve fährt, in den Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen; eine Einrichtung für die Beurteilung, ob die aufgezeichnete Anzahl von Beurteilungsvorgängen einen vorbestimmten Schwellwert erreicht oder nicht; und eine Einrichtung zum Initialisieren des anfänglichen Korrekturfaktors, wenn die Entscheidung getroffen wird, daß die Anzahl der Beurteilungsvorgänge den Schwellwert erreicht.
Da die Ausgangsdaten vor der Ausführung der Fahrzustand-Beurteilungsverarbeitung festgestellt werden, kann dies in der Tat in einem Fall stattfinden, in dem das Fahrzeug auf einer Straße mit einem nahezu konstanten Krümmungsradius fährt. In diesem Fall weichen die festgestellten Ausgangsdaten von einem wahren Wert ab, wie man ihn erhalten sollte, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt. Bei Verwendung von solchen Ausgangsdaten ist es daher schwierig, den Fall der Geradeausfahrt des Fahrzeugs von dem anderen Fall zu unterscheiden. Es besteht eine Möglichkeit, daß letztendlich möglicherweise kein exakter anfänglicher Korrekturfaktor bestimmt werden kann.
Der anfängliche Korrekturfaktor wird in dem Fall, in dem die Anzahl der Beurteilungsvorgänge, daß das Fahrzeug eine Kurve fährt (z.B. auf einer Straße mit nahezu konstantem Krümmungsradius), einen Schwellwert erreicht, wiederum von Beginn an berechnet. Eine Zeitdauer bis zum Auffinden des Faktors wird zwar länger, doch es läßt sich in zuverlässiger Weise ein exakter anfänglicher Korrekturfaktor feststellen.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, daß die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner eine Einrichtung aufweist, um die aufgezeichnete Anzahl von Beurteilungsvorgängen zu löschen, wenn von den Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen die Entscheidung getroffen worden ist, daß das Fahrzeug geradeaus fährt.
Ein Verfahren zum Berechnen eines Korrekturfaktors gemäß der vorliegenden Erfindung weist folgende Schritte auf:
einen Schritt zum Beurteilen des Fahrzustands, in dem eine Entscheidung getroffen wird, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder ob das Fahrzeug eine Kurve fährt, auf der Basis eines Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung, und
einen Faktor-Berechnungsschritt, um einen anfänglichen Korrekturfaktor zu ermitteln zum Eliminieren einer Auswirkung einer Differenz bei dem wirksamen Rollradius zwischen den Reifen in Abhängigkeit von einer anfänglichen Differenz der Drehwinkelgeschwindigkeiten der Reifen auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung, wenn die Entscheidung getroffen worden, daß das Fahrzeug geradeaus fährt.
In diesem Fall ist es bevorzugt, daß der Fahrzustand-Beurteilungsschritt folgende Schritte aufweist:
Berechnen des Verhältnisse der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen; und
Treffen der Entscheidung, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, wenn die Differenz oder das Verhältnis zwischen dem berechneten Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und linken Reifen sowie Referenzdaten nicht größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert, während die Entscheidung, daß das Fahrzeug eine Kurve fährt, dann getroffen wird, wenn die Differenz oder das Verhältnis zwischen dem berechneten Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und linken Reifen sowie den Referenzdaten den Schwellwert übersteigt.
Die vorstehenden sowie weitere Ziele, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich in deutlicherer Weise aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Konstruktion einer Reifendruckabfall-Erfassungsvorrichtung, bei der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Anwendung findet;
2 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der elektrischen Konstruktion der Reifendruckabfall-Erfassungsvorrichtung;
3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Verarbeitung zum Erfassen des Luftdruckabfalls eines Reifens;
4 und 5 Flußdiagramme zur Erläuterung der Verarbeitung bei der Bestimmung einer Geradeausfahrt;
6 ein Diagramm zur Erläuterung des Reziprokwerts des Kurvenfahrtradius eines Fahrzeugs in einem Fall, in dem das Fahrzeug in einem rechten Winkel abbiegt, sowie zur Erläuterung des zeitlich differenzierten Werts hiervon;
7 ein Diagramm zur Erläuterung des Reziprokwerts des Kurvenfahrtradius eines Fahrzeugs in einem Fall, in dem das Fahrzeug auf einer Straße mit konstantem Krümmungsradius, und zwar einem Krümmungsradius von 40 m, fährt, sowie zur Erläuterung des zeitlich differenzierten Werts hiervon;
8 ein Diagramm zur Erläuterung des Reziprokwerts des Kurvenfahrtradius eines Fahrzeugs in einem Fall, in dem das Fahrzeug auf einer Ausfahrt eines Autobahnkreuzes mit einem Krümmungsradius von 50 m fährt, sowie zur Erläuterung des zeitlich differenzierten Werts hiervon; und
9 ein Diagramm zur Erläuterung des Reziprokwerts des Kurvenfahrtradius eines Fahrzeugs in einem Fall, in dem das Fahrzeug auf einer Ausfahrt eines Autobahnkreuzes mit einem Krümmungsradius von 200 m fährt, sowie zur Erläuterung des zeitlich differenzierten Werts hiervon.
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
1 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Konstruktion einer Reifendruckabfall-Erfassungsvorrichtung, bei der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Anwendung findet. Die Reifendruckabfall-Erfassungsvorrichtung stellt fest, ob der Luftdruck von einem beliebigen der vier Reifen W₁, W₂, W₃ und W₄, die an einem Fahrzeug mit vier Rädern vorgesehen sind, abgefallen ist oder nicht. Die Reifen W₁ und W₂ entsprechen dem rechten bzw. dem linken Vorderreifen. Die Reifen W₃ und W₄ entsprechen dem rechten bzw. dem linken Hinterreifen.
Ein Radgeschwindigkeitssensor 1 ist in Relation zu jedem der Reifen W₁, W₂, W₃ und W₄ vorgesehen. Die Ausgangssignale der Radgeschwindigkeitssensoren 1 werden einer Steuereinheit 2 zugeführt.
Mit der Steuereinheit 2 ist eine Anzeige 3 verbunden. Die Anzeige 3 dient zum Melden des Reifens W_i (i = 1, 2, 3, 4), dessen Luftdruck abgefallen ist, und ist zum Beispiel in Form einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, einer Plasmaanzeigevorrichtung, einer Kathodenstrahlröhre (CRT) oder dergleichen ausgebildet.
Ferner ist mit der Steuerschaltung 2 ein Initialisierungsschalter 4 verbunden. Der Initialisierungsschalter 4 wird von einem Benutzer bei der Berechnung von anfänglichen Korrekturfaktoren K_j (j = 1, 2, 3) betätigt. Die anfänglichen Korrekturfaktoren K_j dienen zum Eliminieren der Auswirkung einer innerhalb einer Herstellungstoleranz liegenden Schwankung bei den wirksamen Rollradien in Abhängigkeit von einer anfänglichen Differenz zwischen den Reifen W_i von den Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i der Reifen W_i.
2 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung der elektrischen Konstruktion der Reifendruckabfall-Erfassungsvorrichtung. Die Steuereinheit 2 ist gebildet aus einem Mikrocomputer mit einer Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle (I/O-Schnittstelle) 2a, einer CPU 2b, einem ROM 2c, einem RAM 2d sowie einem EEPROM 2e.
Die Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle 2a ist zum Zuführen von Signalen zu externen Vorrichtungen erforderlich, wie zum Beispiel den Radgeschwindigkeitssensoren 1 und dem Initialisierungsschalter 4. Die CPU 2b wird zum Ausführen verschiedener Verarbeitungsvorgänge nach Maßgabe eines in dem ROM 2c gespeicherten Steueroperationsprogramms verwendet. Bei dem RAM 2d handelt es sich um eine Vorrichtung, in die Daten oder dergleichen vorübergehend eingeschrieben werden, wenn die CPU 2b eine Steueroperation ausführt, und aus der die eingeschriebenen Daten oder dergleichen ausgelesen werden.
Ein Teil des Speicherbereichs des RAM 2d wird als Zähler 21 und 22 verwendet, die bei der Bestimmung einer Geradeausfahrt, wie dies später noch erläutert wird, zum Berechnen von anfänglichen Korrekturfaktoren K_j zum Einsatz kommen. Der EEPROM 2e speichert die anfänglichen Korrekturfaktoren K_j, die bei der Verarbeitung zum Bestimmen einer Geradeausfahrt (die im folgenden auch als "STD-Fahrt" bezeichnet wird, wobei "STD" für Straight Running Determination steht) berechnet worden sind.
Jeder der Radgeschwindigkeitssensoren 1 gibt ein Impulssignal ab, das der Rotationsgeschwindigkeit des Reifens W_i entspricht (wobei diese im folgenden als "Radgeschwindigkeitsimpulse" bezeichnet werden). In der CPU 2b wird die Drehwinkelgeschwindigkeit F_i jedes Reifens W_i für jede vorbestimmte Abtastperiode ΔT (zum Beispiel ΔT = 1 s) auf der Basis der von dem Radgeschwindigkeitssensor 1 abgegebenen Radgeschwindigkeitsimpulse berechnet.
3 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Verarbeitung zum Erfassen des Luftdruckabfalls eines Reifens bei der Reifendruckabfall-Erfassungsvorrichtung. Die Verarbeitung erfolgt für jede Abtastperiode ΔT in der Steuereinheit 2, indem die CPU 2b gemäß dem in dem ROM 2c gespeicherten, vorbestimmten Programm arbeitet. In der nachfolgenden Beschreibung wird von der Annahme ausgegangen, daß es sich bei dem betreffenden Fahrzeug um ein FF-(Frontmotor-Frontantriebs-)Fahrzeug handelt.
Als erstes stellt die CPU 2b fest, ob der Initialisierungsschalter 4 gedrückt ist oder nicht (Schritt S1). Der Initialisierungsschalter 4 wird im allgemeinen von einem Benutzer gedrückt, wenn das Fahrzeug erstmalig in Fahrt gesetzt wird, der Reifen W_i mit Luft unter Druck gefüllt ist oder der Reifen W_i ausgewechselt ist. Mit anderen Worten, es wird der Initialisierungsschalter 4 im allgemeinen vor Beginn der Fahrt oder unmittelbar nach Beginn der Fahrt gedrückt.
Wenn der Initialisierungsschalter 4 gedrückt ist, trifft die CPU 2b die Entscheidung, daß ein Befehl zum Ausführen der STD-Verarbeitung bzw. Verarbeitung zum Bestimmen der Geradeausfahrt abgegeben wird und die Ausführung der STD- Verarbeitung vorbereitet wird (Schritt S2). Genauer gesagt, es wird ein Zählwert N des Zählers 21, der der Anzahl der Berechnungsvorgänge der anfänglichen Korrekturfaktoren K_j entspricht, gelöscht. Ferner werden die anfänglichen Korrekturfaktoren K₁ und K₂ jeweils auf Ausgangswerte k₀ gesetzt (z.B. beträgt k₀ = 1,0). Anschließend fährt das Programm mit dem Schritt S3 fort. Wenn dagegen die Entscheidung getroffen wird, daß der Initialisierungsschalter 4 nicht gedrückt ist, fährt das Programm direkt mit dem Schritt S3 fort.
Bei der Verarbeitung für die Erfassung eines Reifendruckabfalls werden die anfänglichen Korrekturfaktoren K_j für jede Abtastperiode ΔT bei der STD-Verarbeitung mehrmals berechnet, und die erzielten Werte werden gemittelt, um exakte anfängliche Korrekturfaktoren K_j zu berechnen. D.h. die anfänglichen Korrekturfaktoren K_j werden durch Filterungsverarbeitung für jede Abtastperiode ΔT berechnet. Auf diese Weise wird die Genauigkeit bei jeder Ausführung einer Berechnung gesteigert.
Die CPU 2b trifft eine Entscheidung, ob der Zählwert N in dem Schritt S3 seinen Maximalwert N_max erreicht oder nicht (z.B. beträgt N_max = 500). Wenn der Zählwert N niedriger ist als der Maximalwert N_max, so wird dies so gewertet, daß die Genauigkeit der anfänglichen Korrekturfaktoren K_j noch unzulänglich ist, so daß die STD-Verarbeitung ausgeführt wird (Schritt S4). Wenn dagegen die Entscheidung getroffen wird, daß der Zählwert N den Maximalwert N_max erreicht, so wird dies so gewertet, daß ausreichend genaue anfängliche Korrekturfaktoren K_j ermittelt worden sind, so daß eine normale Reifendruckabfall-Beurteilungsverarbeitung (die im folgenden auch als "DWS-Verarbeitung" bezeichnet wird) ausgeführt wird (Schritt S5).
Die DWS-Verarbeitung wird nun kurz erläutert. Bei der DWS-Verarbeitung wird die Drehwinkelgeschwindigkeit F_i von jedem der Reifen W_i auf der Basis der Radgeschwindigkeitsimpulse berechnet, die von dem jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 1 abgegeben werden. Die berechneten Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i werden dann einer anfänglichen Korrekturverarbeitung unterzogen. Genauer gesagt, es werden die in der STD-Verarbeitung berechneten anfänglichen Korrekturfaktoren K_j verwendet, so daß eine Verarbeitung durchgeführt wird, wie sie in den nachfolgenden Gleichungen (3) bis (6) zum Ausdruck kommt: F11 = F1 (3) F12 = K1 × F2 (4) F13 = F3 (5) F14 = K2 × F4 (6).
Somit erhält man Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i, von denen die Auswirkung einer Differenz bei den wirksamen Rollradien in Abhängigkeit von einer anfänglichen Differenz zwischen den Reifen W_i eliminiert ist. Wie aus den vorstehenden Gleichungen (3) bis (6) erkennbar ist, handelt es sich bei dem anfänglichen Korrekturfaktor K₁ um einen Faktor zum Eliminieren der Auswirkung der Differenz bei den wirksamen Rollradien in Abhängigkeit von der anfänglichen Differenz zwischen dem rechten und dem linken Vorderreifen W₁ und W₂.
Ferner handelt es sich bei dem anfänglichen Korrekturfaktor K₂ um einen Faktor zum Eliminieren der Auswirkung der Differenz bei den wirksamen Rollradien in Abhängigkeit von der anfänglichen Differenz zwischen dem rechten und dem linken Hinterreifen W₃ und W₄.
Anschließend wird ein Beurteilungswert D zum Beurteilen des Luftdruckabfalls, wie dies in der nachfolgenden Gleichung (7) zum Ausdruck kommt, auf der Basis der auf diese Weise ermittelten Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i berechnet:
Die Entscheidung, ob der Luftdruck abgefallen ist oder nicht, wird dann auf der Basis des berechneten Beurteilungswerts D getroffen. Genauer gesagt, es wird die Entscheidung getroffen, ob der Beurteilungswert D die nachfolgende Gleichung (8) erfüllt oder nicht. In der nachfolgenden Gleichung (8) beträgt z.B. D_TH1 = D_TH2 = 0,1: D > –DTH1 oder D > DTH2 (8).
Wenn der Beurteilungswert D die vorstehende Gleichung (8) erfüllt, wird die Entscheidung getroffen, daß der Luftdruck irgendeines Reifens W_i gefallen ist. Wenn dagegen der Beurteilungswert D die vorstehende Gleichung (8) nicht erfüllt, wird die Entscheidung getroffen, daß kein Reifen W_i vorhanden ist, dessen Luftdruck abgefallen ist.
Im Fall der Entscheidung, daß ein Reifen W_i vorhanden ist, dessen Luftdruck abgefallen ist, werden diese Entscheidung darstellende Daten an die Anzeige 3 geliefert. Auf der Anzeige 3 wird dann die Entscheidung angezeigt, daß ein Reifen W_i vorhanden ist, dessen Luftdruck abgefallen ist.
Die 4 und 5 zeigen Flußdiagramme zum Erläutern der STD-Verarbeitung. Die CPU 2b berechnet als erstes die jeweiligen Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i der Reifen W_i auf der Basis der von den Radgeschwindigkeitssensoren 1 abgegebenen Radgeschwindigkeitsimpulse (Schritt S41). Ferner wird der Reziprokwert R des Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs, bei dem es sich um einen Parameter zur Erfassen des aktuellen Fahrzustands des Fahrzeugs handelt, auf der Basis der berechneten Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i berechnet (Schritt S42).
Der Grund dafür, daß nicht der Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs, sondern der Reziprokwert hiervon als Parameter verwendet wird, besteht darin, daß der Wert des Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs bei Geradeausfahrt bis auf einen unendlichen Wert zunimmt, wobei dies für die Verarbeitung in der CPU 2b nicht geeignet ist, während sich der Wert des Reziprokwerts zum Zeitpunkt der Geradeausfahrt dem Wert Null nähert, was eine Verarbeitung in der CPU 2b einfach macht. Der Reziprokwert R des Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs wird gemäß der nachfolgenden Gleichung (9) berechnet:
Die Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i können Fehler in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (Fahrzeuggeschwindigkeit) V und der Vorwärts-/Rückwärts-Beschleunigung FRA_i jedes Reifens W_i beinhalten. Insbesondere wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V sehr niedrig ist, wird die Erfassungsgenauigkeit der Radgeschwindigkeitssensoren 1 signifikant verschlechtert, so daß wiederum eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, daß die berechneten Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i Fehler beinhalten.
Wenn ferner die Vorwärts-/Rückwärts-Beschleunigung FRA_i jedes der Reifen W_i groß ist, wird ferner der Einfluß des Schlupfes des Reifens W_i aufgrund z.B. einer raschen Beschleunigung oder raschen Verzögerung des Fahrzeugs berücksichtigt, so daß wiederum die Wahrscheinlichkeit groß ist, daß die berechneten Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i Fehler enthalten.
Wenn somit eine hohe Wahrscheinlichkeit vorhanden ist, daß die Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i Fehler beinhalten, dann ist es bevorzugt, die Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i zu verwerfen, ohne diese für die Erfassung des Luftdruckabfalls zu verwenden.
Die CPU 2b berechnet daher die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die Vorwärts-/Rückwärts-Beschleunigung FRA_i jedes Reifens W_i auf der Basis der in dem Schritt S41 berechneten Drehwinkelgeschwindigkeit F_i. Es wird eine Entscheidung dahingehend getroffen, ob die in der aktuellen Abtastperiode ΔT berechneten Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i auf der Basis der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit V und Vorwärts-/Rückwärts-Beschleunigung FRA_i jedes weiteren Reifens W_i verworfen werden sollte oder nicht. (Schritt S43).
Genauer gesagt, es wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf der Basis der Geschwindigkeit V_i jedes Reifens W_i berechnet. Die Geschwindigkeit V_i jedes Reifens W_i wird gemäß der nachfolgenden Gleichung (10) berechnet, in der r eine Konstante ist, die dem wirksamen Rollradius zum Zeitpunkt der Geradeausfahrt entspricht und die in dem ROM 2c gespeichert ist: Vi = r × Fi (10).
Die Fahrzeuggeschwindigkeit V wird anhand der nachfolgenden Gleichung (11) auf der Basis der berechneten Geschwindigkeit V_i jedes Reifens W_i berechnet: V = (V1 + V2 + V3 + V4)/4 (11).
Die Vorwärts-/Rückwärts-Beschleunigung FRA_i jedes Reifens W_i wird gemäß der nachfolgenden Gleichung (12) berechnet, und zwar unter der Annahme, daß BV_i die Geschwindigkeit des Reifens W_i ist, die in der vorausgehenden Abtastperiode ΔT berechnet worden ist: FRAi = (Vi – BVi)/(ΔT × 9,8) (12).
Der Wert 9,8 im Nenner ist in der vorstehend genannten Gleichung (12) eingefügt, um die Vorwärts-/Rückwärts-Beschleunigung FRA_i jedes Reifens W_i in eine G-Einheit bzw. eine Schwerkraftbeschleunigungs-Einheit umzuwandeln.
Es erfolgt dann eine Entscheidung, ob nicht zumindest eine der beiden nachfolgenden Bedingungen (1) und (2) hinsichtlich der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit V sowie der berechneten Vorwärts-/Rückwärts-Beschleunigung FRA_i jedes Reifens W_i erfüllt ist oder nicht:

(1) V < V_TH (z.B. V_TH = 15 (km/h))
(2) MAX{|FRA_i|} > A_TH (z.B. A_TH = 0,1 g : g = 9,8 (m/s²))

Wenn eine der beiden vorstehenden Bedingungen (1) und (2) erfüllt ist, werden infolgedessen die Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i verworfen, so daß das Programm mit der nachfolgenden Verarbeitung ohne Ausführung einer Berechnung fortfährt. Wenn dagegen keine der beiden vorstehenden Bedingungen (1) und (2) erfüllt ist, werden die Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i nicht verworfen, so daß eine Verarbeitung für die Entscheidung, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder nicht, durchgeführt wird.
Genauer gesagt, es trägt die CPU 2b der Tatsache Rechnung, daß bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs sich der Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs im Verlauf der Zeit kaum verändert, so daß ein zeitlich differenzierter Wert R' des Reziprokwerts R des Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs berechnet wird, wie dies in der nachfolgenden Gleichung (13) zum Ausdruck kommt (Schritt S44). In der nachfolgenden Gleichung (13) bezeichnet BR den Reziprokwert des Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs, der in der vorausgehenden Abtastperiode ΔT berechnet worden ist und in dem RAM 2d gespeichert ist: R' = dR/dt = |R – BR|/ΔT (13).
Es wird eine Entscheidung getroffen, ob der berechnete zeitlich differenzierte Wert R' in einem vorbestimmten zulässigen Bereich R_TH liegt oder nicht (wobei R_TH einen Bereich von nicht weniger als R_TH1 und nicht mehr als R_TH2 darstellt: z.B. R_TH1 = –0,0005 und R_TH2 = 0,0005) (Schritt S45). Wenn der zeitlich differenzierte Wert R' außerhalb des zulässigen Bereichs R_TH liegt, wird die Entscheidung getroffen, daß das Fahrzeug nicht geradeaus fährt. In diesem Fall beinhalten die Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i Fehler, die durch Rutschen der Reifen bedingt sind.
Bei Verwendung der Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i können somit keine genauen anfänglichen Korrekturfaktoren K_j berechnet werden. In diesem Fall werden daher die Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i verworfen, so daß das Programm mit der anschließenden Verarbeitung fortfährt, ohne eine Berechnung durchzuführen. Wenn dagegen der zeitlich differenzierte Wert R' in dem zulässigen Bereich R_TH liegt, wird die Entscheidung getroffen, daß das Fahrzeug geradeaus fährt.
In diesem Fall sind die Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i eine getreue Darstellung einer Differenz bei den wirksamen Rollradien in Abhängigkeit von der anfänglichen Differenz zwischen den Reifen W_i. Nachdem der in dem Schritt S42 berechnete Reziprokwert R des Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs als Wert BR in dem RAM 2d gespeichert ist (Schritt S46), wird somit die Verarbeitung zum Berechnen der anfänglichen Korrekturfaktoren K_j unter Verwendung der Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i durchgeführt.
Wenn das Fahrzeug z.B. eine Kurve in einem rechten Winkel fährt, kann in dem Schritt S45 in zuverlässiger Weise entschieden werden, daß das Fahrzeug nicht geradeaus fährt. Zum Beispiel wird in einer Periode A, in der das Fahrzeug eine Kurve im rechten Winkel fährt, wie dies in 6 gezeigt ist, der in durchgezogener Linie dargestellte Reziprokwert R des Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs höher, so daß sein in unterbrochener Linie dargestellter zeitlich differenzierter Wert R' den zulässigen Bereich R_TH stark überschreitet.
Wenn das Fahrzeug auf einer Straße fährt, die einen konstanten Krümmungsradius hat (im folgenden auch als "Straße mit konstantem R" bezeichnet), wie z.B. einer Ausfahrt eines Autobahnkreuzes, kann jedoch in dem Schritt S45 fälschlicherweise die Entscheidung getroffen werden, daß das Fahrzeug geradeaus fährt. Der Grund hierfür besteht darin, daß der Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs auf der Straße mit konstantem R in etwa konstant ist, so daß der zeitlich differenzierte Wert R' in etwa Null beträgt.
Als ein Beispiel ist in einer Periode B, während der das Fahrzeug auf einer Straße mit konstantem R fährt, die einen Krümmungsradius von 40 m hat, der Reziprokwert R des Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs in etwa konstant, so daß der zeitlich differenzierte Wert R' hiervon in dem zulässigen Bereich R_TH liegt, der in vielen Fällen leicht variiert, wie dies in 7 gezeigt ist. Aus diesem Grund kann es fälschlicherweise zu der Entscheidung kommen, daß das Fahrzeug geradeaus fährt.
Wenn das Fahrzeug auf einer Ausfahrtspur eines Autobahnkreuzes mit einem Krümmungsradius von 50 m fährt, gibt es Perioden, in denen der Reziprokwert R des Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs in etwa Null beträgt, z.B. Perioden C1 und C2, wie dies in 8 gezeigt ist. Der zugehörige zeitlich differenzierte Wert R' in diesen Perioden liegt in dem zulässigen Bereich R_TH.
Wenn das Fahrzeug auf einer Ausfahrtspur eines Autobahnkreuzes mit einem Krümmungsradius von 200 m fährt, ist ferner eine Periode, während der der Reziprokwert R des Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs in der Nähe von Null ist, lang, so daß auch eine Periode, während der der zeitlich differenzierte Wert R' hiervon in dem zulässigen Bereich R_TH liegt, lang ist, wie dies in 9 dargestellt ist.
Wenn das Fahrzeug also auf der Ausfahrtspur eines Autobahnkreuzes fährt, kann es somit zu dem Fehlurteil kommen, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, ohne daß der Krümmungsradius berücksichtigt wird.
Wenn das Fahrzeug auf der Straße mit konstantem R fährt, ändert sich andererseits das Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen geringfügig im Verlauf der Zeit, wie dies vorstehend erläutert worden ist. Im spezielleren beträgt der Krümmungsradius einer Ausfahrtspur eines Autobahnkreuzes, bei dem es sich um ein typisches Beispiel für eine Straße mit konstantem R handelt, im allgemeinen 60 m bis 500 m. In diesem Fall beträgt die Schwankung im Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen im Durchschnitt 4% bis 1%.
Bei der STD-Verarbeitung wird daher ein Schwellwert auf einen Wert gesetzt, der niedriger ist als der Mindestwert eines Bereichs, in dem das Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten zwischen den rechten und den linken Reifen liegt, um auf diese Weise eine Verarbeitung auszuführen zum Unterscheiden zwischen einem Zustand, in dem das Fahrzeug auf der Straße mit konstantem R fährt, und einem Zustand, in dem es geradeaus fährt (wobei diese Verarbeitung als ergänzende Unterscheidungsverarbeitung bezeichnet wird, die im folgenden auch STD-Verarbeitung genannt wird, wobei "STD" für "Supplemental Discrimination Processing" steht).
Beispiele für Referenzdaten für die ergänzende Unterscheidungsverarbeitung bzw. STD-Verarbeitung sind der anfängliche Korrekturfaktor K₁, der dem Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten zwischen dem rechten und dem linken Vorderreifen W₁ und W₂ entspricht, sowie der anfängliche Korrekturfaktor K₂, der dem Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten zwischen dem rechten und dem linken Hinterreifen W₃ und W₄ entspricht. Andererseits wird jeder der Faktoren K₁ und K₂ durch Ausführen einer Filterungsverarbeitung für jede Abtastperiode ΔT berechnet, so daß die Genauigkeit der Faktoren bei Durchführung jeder Berechnung gesteigert wird.
Bei der STD-Verarbeitung wird somit die vorstehend beschriebene ergänzende Unterscheidungsverarbeitung durchgeführt, nachdem die Genauigkeit eines jeder der anfänglichen Korrekturfaktoren K₁ und K₂, bei denen es sich um die Referenzdaten handelt, ausreichend gesteigert ist. Infolgedessen kann die ergänzende Unterscheidungsverarbeitung von Beginn an mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechen die anfänglichen Korrekturfaktoren K₁ und K₂ in einer Periode vor der ausreichenden Steigerung der Genauigkeit Ausgangsdaten.
Die CPU 2b nimmt eine Beurteilung dahingehend, ob ein Zählwert N eines Zählers 21 nicht geringer ist als ein vorbestimmter Schwellwert N_TH (z.B. N_TH = 11), vor der Ausführung der vorstehend beschriebenen ergänzenden Unterscheidungsverarbeitung (Schritt S47) vor. Wenn der Zählwert N geringer ist als der Schwellwert N_TH, dann wird dies so gewertet, daß die Genauigkeit der anfänglichen Korrekturfaktoren K₁ und K₂, die als Referenzdaten dienen, noch unzulänglich ist, so daß die anfänglichen Korrekturfaktoren Kj direkt berechnet werden, ohne daß die ergänzende Unterscheidungsverarbeitung ausgeführt wird.
Genauer gesagt, es wird der Zählwert N des Zählers 21 um "1" inkrementiert (Schritt S48), so daß die Anzahl der Berechnungsvorgänge der anfänglichen Korrekturfaktoren Kj aufgezeichnet wird. Der Zählwert N wird dann in die für die Mittelung erforderliche Anzahl der Daten (wobei diese im folgenden als "Anzahl für die Mittelung" bezeichnet wird) eingesetzt (Schritt S49), und danach werden die anfänglichen Korrekturfaktoren Kj berechnet, wie dies in den nachfolgenden Gleichungen (14) und (15) angegeben ist (Schritt S50). In den nachfolgenden Gleichungen (14) und (15) bezeichnet BKj den vorausgehenden anfänglichen Korrekturfaktor Kj:
Die berechneten anfänglichen Korrekturfaktoren K₁ und K₂ werden als Wert BKj in dem RAM 2d gespeichert (Schritt S51).
Wenn der Zählwert N den Schwellwert N_TH nach Wiederholung der vorstehend beschriebenen Verarbeitung erreicht, wird dies so gewertet, daß die anfänglichen Korrekturfaktoren K₁ und K₂ mit ausreichender Genauigkeit als Referenzdaten erzielt worden sind, so daß die ergänzende Unterscheidungsverarbeitung ausgeführt wird (Schritt S52).
Genauer gesagt, es wird die Entscheidung getroffen, ob die Differenz zwischen dem Verhältnis F_avf in der aktuellen Abtastperiode der Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i und F₂ des rechten und des linken Vorderreifens W₁ und W₂ und dem anfänglichen Korrekturfaktor K₁ größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert K_TH (z.B. K_TH = 0,5%) oder nicht, oder ob die Differenz zwischen dem Verhältnis F_avf in der aktuellen Abtastperiode der Drehwinkelgeschwindigkeiten F₃ und F₄ des rechten und des linken Hinterreifen E₃ und W₄ und dem anfänglichen Korrekturfaktor K₂ größer ist als vorstehend genannte vorbestimmte Schwellwert K_TH oder nicht. Genauer gesagt, es wird die Entscheidung getroffen, ob die in der nachfolgenden Gleichung (16) genannten Bedingungen erfüllt sind oder nicht: |Favf – K1| > KTH oder |Favr – K2| > KTH (16).
Wenn die Entscheidung getroffen wird, daß keine der beiden in der vorstehenden Gleichung (16) genannten Bedingungen erfüllt ist, wird dies so gewertet, daß das Fahrzeug nicht auf einer Straße mit konstantem R fährt, sondern geradeaus fährt.
Nachdem der Zählwert N um den Wert "1" inkrementiert worden ist (Schritt S54), werden die anfänglichen Korrekturfaktoren Kj berechnet. In diesem Fall wird ein Wert, den man durch Subtrahieren (N_TH – 1) von dem Zählwert N erhält, in der in der nachfolgenden Gleichung (17) dargestellten Weise in die Anzahl für die Mittelung eingesetzt, um die Anzahl der anfänglichen Korrekturfaktoren Kj zu subtrahieren, deren Genauigkeit noch unzulänglich ist und die in einer Periode vor der Ausführung der ergänzenden Unterscheidungsverarbeitung berechnet worden sind (Schritt S55): NN = N – (NTH – 1) (17).
Die Anzahl für die Mittelung NN wird in die vorstehend genannten Gleichungen (14) und (15) eingesetzt, um die anfänglichen Korrekturfaktoren Kj zu berechnen (Schritt S50).
Eine Verarbeitung zum Löschen des Zählwerts C des Zählers 22 in dem Schritt S53 vor dem Einsetzen eines numerischen Werts in die Anzahl für die Mittelung NN wird später noch beschrieben.
Wenn andererseits in dem vorstehend beschriebenen Schritt S52 die Entscheidung getroffen wird, daß eine der beiden durch die vorstehende Gleichung (16) genannten Bedingungen erfüllt ist, wird dies so gewertet, daß das Fahrzeug auf der Straße mit konstantem R fährt, so daß wiederum eine Verarbeitung für die Entscheidung vorgenommen wird, ob die anfänglichen Korrekturfaktoren Kj erneut von Beginn an berechnet werden sollten oder nicht, und zwar unter Überspringen der Berechnung der anfänglichen Korrekturfaktoren Kj in den Schritten S56 bis S58.
Das bedeutet, wie eingangs in der "Kurzbeschreibung der Erfindung" beschrieben worden ist, es können die als erste in der ergänzenden Unterscheidungsverarbeitung in dem Schritt S52 verwendeten Referenzdaten von der echten Basis abweichen, bei der es sich um einen Wert in einem Fall handelt, in dem das Fahrzeug geradeaus fährt. In diesem Fall ist es notwendig, die anfänglichen Korrekturfaktoren Kj neu zu berechnen, um eine Verringerung der Genauigkeit der anfänglichen Korrekturfaktoren Kj zu verhindern.
Die vorstehend beschriebenen Beurteilungsverarbeitung wird nun ausführlicher beschrieben. In der CPU 2b wird der Zählwert C des Zählers 22 um "1" inkrementiert (Schritt S56), und es wird eine Entscheidung getroffen, ob der Zählwert C nicht geringer ist als ein vorbestimmter Schwellwert C_TH (z.B. C_TH = 100) oder ob dies nicht der Fall ist (Schritt S57). Wenn der Zählwert C geringer ist als der Schwellwert C_TH, fährt das Programm mit der nachfolgenden Verarbeitung fort, ohne eine Berechnung vorzunehmen.
Wenn dagegen der Zählwert C nicht geringer ist als der Schwellwert C_TH, wird die Entscheidung getroffen, daß die anfänglichen Korrekturfaktoren Kj als Referenzdaten ungeeignet sind, da diese bei der Fahrt des Fahrzeugs auf der Straße mit konstantem R berechnet worden sind, so daß der Zählwert N gelöscht wird und die anfänglichen Korrekturfaktoren K_j auf einen Ausgangswert k₀ gesetzt werden (Schritt S58).
In manchen Fällen kann aufgrund von unerwartetem Rauschen oder dergleichen fälschlicherweise die Entscheidung getroffen werden, daß das Fahrzeug auf der Straße mit konstantem R fährt, obwohl die anfänglichen Korrekturfaktoren Kj in Wirklichkeit zum Zeitpunkt der Geradeausfahrt berechnet worden sind, Wenn in diesem Fall der Zählwert C so bleibt, wie er ist, werden die anfänglichen Korrekturfaktoren Kj erneut berechnet, obwohl sie bereits mit hoher Genauigkeit berechnet sind. Wenn in dem Schritt S52 die Entscheidung getroffen wird, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, wird der Zählwert C gelöscht (Schritt S53).
Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die ergänzende Unterscheidungsverarbeitung auf der Basis der Differenz zwischen dem Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen und den Referenzdaten durchgeführt. Wenn das Fahrzeug z.B. auf der Straße mit konstantem R fährt, kommt es somit nicht zu der fälschlichen Entscheidung, daß das Fahrzeug geradeaus fährt.
Mit anderen Worten, es läßt sich in zuverlässiger Weise erkennen, daß das Fahrzeug geradeaus fährt. Daher läßt sich der anfängliche Korrekturfaktor mit hoher Genauigkeit feststellen. Die Auswirkung der Differenz bei den wirksamen Rollradien in Abhängigkeit von der anfänglichen Differenz läßt sich somit von den Drehwinkelgeschwindigkeiten F_i eliminieren. Infolgedessen kann in zuverlässiger Weise beurteilt werden, ob der Luftdruck eines beliebigen der Reifen W_i gefallen ist oder nicht.
Selbst wenn nicht überprüft wird, ob oder ob nicht ein Zustand, in dem die Entscheidung getroffen wird, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, für eine vorbestimmte Zeitdauer anhält, kann zuverlässig beurteilt werden, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder nicht, da die vorstehend beschriebene ergänzende Unterscheidungsverarbeitung durchgeführt wird. Somit ist selbst im Fall einer kurzen Geradeausfahrt zuverlässig erkennbar, daß das Fahrzeug geradeaus fährt. Selbst in einer städtischen Umgebung in Japan, in der kurze gerade Straßen und rechtwinklige Ecken häufig aneinander anschließen, läßt sich somit ein exakter anfänglicher Korrekturfaktor Kj rasch ermitteln.
Obwohl ein spezielles Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Zum Beispiel wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die ergänzende Beurteilungsverarbeitung erst dann ausgeführt, wenn der Zählwert N den Schwellwert N_TH erreicht, um dadurch die Genauigkeit der ergänzenden Unterscheidungsverarbeitung von Beginn an zu verbessern.
Wenn jedoch die Bedeutung z.B. auf die Vereinfachung der Verarbeitung gelegt wird, kann die ergänzende Unterscheidungsverarbeitung von Beginn an durchgeführt werden. In diesem Fall kann als anfänglicher Wert für die Referenzdaten in einem Fall, in dem das Fahrzeug geradeaus fährt, das durchschnittliche Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen verwendet werden.
Obwohl bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die ergänzende Unterscheidungsverarbeitung auf der Basis der Differenz zwischen dem Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen und den Referenzdaten ausgeführt wird, kann diese auch auf der Basis des Verhältnisses der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen zu den Referenzdaten erfolgen.
Genauer gesagt, es liegt dann, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit konstantem R fährt, das Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen zu den Referenzdaten im allgemeinen in einem vorbestimmten Bereich, und zwar ähnlich zu der Differenz zwischen dem Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen und den Referenzdaten.
Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ferner die Entscheidung, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder nicht, auf der Basis des zeitlich differenzierten Werts R' des Reziprokwerts R des Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs getroffen wird, versteht es sich von selbst, daß die Entscheidung, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder nicht, auch auf der Basis des zeitlich differenzierten Werts oder Werten des Verhältnisses der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen W₁ und W₂ und/oder des Verhältnisses der Drehwinkelgeschwindigkeiten des rechten und der linken Hinterreifen W₃ und W₄ zum Beispiel getroffen werden kann.
Obwohl die vorliegende Erfindung ausführlich beschrieben und dargestellt worden ist, versteht es sich ganz klar, daß die Beschreibung der exemplarischen Erläuterung dient und nicht einschränkend zu verstehen ist.

Claims

Vorrichtung zum Berechnen eines Korrekturfaktors zum Korrigieren eines Ausgangssignals einer Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (1) zum Erfassen der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und linken Reifen, die an einem Fahrzeug angebracht sind, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: – Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen (S52) zum Beurteilen, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder ob das Fahrzeug eine Kurve fährt, auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (1); und – eine Faktor-Berechnungseinrichtung (S50) zum Auffinden eines anfänglichen Korrekturfaktors zum Eliminieren einer Auswirkung einer Differenz bei den wirksamen Rollradien zwischen den Reifen in Abhängigkeit von einer anfänglichen Differenz der Drehwinkelgeschwindigkeiten der Reifen auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (1), wenn die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen (S52) die Entscheidung getroffen haben, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen (S52) folgendes aufweisen: – eine Einrichtung zum Berechnen eines Verhältnisses der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (1), und – eine Einrichtung zum Beurteilen, ob eine Differenz oder ein Verhältnis zwischen dem berechneten Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen sowie Referenzdaten, die einem zuvor berechneten Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen entsprechen, geringer ist als ein vorbestimmter Schwellwert oder nicht, sowie zum Treffen der Entscheidung, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, wenn die Entscheidung getroffen worden ist, daß die Differenz oder das Verhältnis nicht größer ist als der Schwellwert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Faktor-Berechnungseinrichtung (S50) das Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen, das man auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (1) erhält, und einen zuvor ermittelten anfänglichen Korrekturfaktor einem Mittelungsverarbeitung unterzieht, um einen anfänglichen Korrekturfaktor aufzufinden, wobei die Vorrichtung ferner eine Einrichtung (S52) aufweist, um den von der Faktor-Berechnungseinrichtung (S50) ermittelten anfänglichen Korrekturfaktor als Referenzdaten zur Verwendung bei den Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen einzusetzen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen (S52) ferner folgendes aufweisen: – eine Einrichtung (S44) zum Berechnen eines zeitlich differenzierten Werts von einem Wert, der einem Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs entspricht, auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (1), und – eine Einrichtung (S45), um die Ausführung einer Beurteilungsverarbeitung in den Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen (S52) unter der Voraussetzung zu ermöglichen, daß der berechnete, zeitlich differenzierte Wert in einem vorbestimmten zulässigen Bereich liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, die weiterhin folgendes aufweist: – eine Einrichtung (S50), um ein Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen, das man auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (1) erhält, und vorab ermittelten Ausgangsdaten einer Mittelungsverarbeitung zu unterziehen, um Ausgangsdaten zu ermitteln, – eine Einrichtung (S48) zum Aufzeichnen der Anzahl von Berechnungsvorgängen der Ausgangsdaten; – eine Einrichtung (S47) für die Beurteilung, ob die aufgezeichnete Anzahl von Berechnungsvorgängen einen vorbestimmten Schwellwert erreicht oder nicht; – eine Einrichtung (S47) zum Unterbinden der Ausführung der Beurteilungsverarbeitung in den Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen (S52), bis die Entscheidung getroffen wird, daß die Anzahl der Berechnungsvorgänge den Schwellwert erreicht; und – eine Einrichtung (S52) zum Vorgeben der Ausgangsdaten als die zuerst zu verwendenden Referenzdaten in den Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen (S52).
Vorrichtung nach Anspruch 4, die weiterhin eine Einrichtung (S45) aufweist, um eine Verarbeitung zum Ermitteln der Ausgangsdaten unter der Bedingung auszuführen, daß der berechnete, zeitliche differenzierte Wert in dem zulässigen Bereich liegt.
Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 5, die weiterhin folgendes aufweist: – eine Einrichtung (S56) zum Aufzeichnen der Anzahl von Beurteilungsvorgängen, daß das Fahrzeug eine Kurve fährt, in den Fahrzustand-Beurteilungseinrichtungen (S52); – eine Einrichtung (S57) für die Beurteilung, ob die aufgezeichnete Anzahl von Beurteilungsvorgängen einen vorbestimmten Schwellwert erreicht; und – eine Einrichtung (S58) zum Initialisieren des anfänglichen Korrekturfaktors, wenn die Entscheidung getroffen worden ist, daß die Anzahl der Beurteilungsvorgänge den Schwellwert erreicht.
Vorrichtung nach Anspruch 6, die weiterhin eine Einrichtung (S53) aufweist, um die aufgezeichnete Anzahl von Beurteilungsvorgängen zu löschen, wenn von den Fahrzustand-Beurteilungs einrichtungen (S52) die Entscheidung getroffen worden ist, daß das Fahrzeug geradeaus fährt.
Verfahren zum Berechnen eines Korrekturfaktors zum Korrigieren eines Ausgangssignals einer Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (1) zum Erfassen der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und linken Reifen, die an einem Fahrzeug angebracht sind, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: – einen Schritt zum Beurteilen des Fahrzustands, in dem eine Entscheidung getroffen wird, ob das Fahrzeug geradeaus fährt oder ob das Fahrzeug eine Kurve fährt, durch Berechnen eines zeitlich differenzierten Werts aus einem Wert, der einem Kurvenfahrtradius des Fahrzeugs entspricht, auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (1), um die Ausführung einer Beurteilungsverarbeitung unter der Bedingung zu ermöglichen, daß der berechnete, zeitlich differenzierte Wert in einem vorbestimmten zulässigen Bereich liegt; und – einen Faktor-Berechnungsschritt, um einen anfänglichen Korrekturfaktor zu ermitteln zum Eliminieren einer Auswirkung einer Differenz bei den wirksamen Rollradien zwischen den Reifen in Abhängigkeit von einer anfänglichen Differenz der Drehwinkelgeschwindigkeiten der Reifen auf der Basis des Ausgangssignals der Drehwinkelgeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung (1), wenn die Entscheidung getroffen worden ist, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Fahrzustand-Beurteilung folgende Schritte beinhaltet: – Berechnen eines Verhältnisses der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und der linken Reifen; und – Treffen der Entscheidung, daß das Fahrzeug geradeaus fährt, wenn eine Differenz oder ein Verhältnis zwischen dem berechneten Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und linken Reifen sowie den Referenzdaten nicht größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert, während die Entscheidung, daß das Fahrzeug eine Kurve fährt, dann getroffen wird, wenn die Differenz oder das Verhältnis zwischen dem berechneten Verhältnis der Drehwinkelgeschwindigkeiten der rechten und linken Reifen sowie den Referenzdaten den Schwellwert übersteigt.