JP2007137303A - Wheel abnormality detection device based on time-series parameter change - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車輌に於ける車輪に生じた異常を検出する車輪異常検出装置に係る。但し、本発明が対象とする車輪異常とは、車体に対する車輪の上下方向変位を検出するストロークセンサまたは車輪の上下方向加速度を検出する上下方向加速度センサの故障、タイヤのパンクまたは歪み、および常識的には車輪の異常とは言えないが、滑り止めチェーンの装着は車輪の常態とはいえないことから、滑り止めチェーンの装着を含むものとする。 The present invention relates to a wheel abnormality detection device that detects an abnormality that has occurred in a wheel of a vehicle such as an automobile. However, the wheel abnormality targeted by the present invention is a failure of a stroke sensor for detecting the vertical displacement of the wheel relative to the vehicle body or a vertical acceleration sensor for detecting the vertical acceleration of the wheel, tire puncture or distortion, and common sense. Although it cannot be said that the wheel is abnormal, the installation of the non-slip chain includes the installation of the non-slip chain since the installation of the anti-slip chain is not normal.
前輪駆動車の前輪の振動に基づいて後輪のサスペンションの硬さを予見制御するが、前輪に滑り止めチェーンが装着されたときには上記の予見制御を禁止し、また前輪のサスペンションを柔らかくする制御を行なう車輌に於いて、前輪と後輪の上下動を検出し、その差に基づいて前輪に滑り止めチェーンが装着されているか否かを検出して上記の制御を行うことが下記の特許文献1に記載されている。この場合、前後左右の4輪に対する車高センサの各出力はFFTへ導かれ、これより特定周波数帯の成分の大きさが算出され、前後左右の4輪に対するその値の比較に基づいて前輪に於ける滑り止めチェーンの装着の有無が判定されるようになっている。
自動車の如くタイヤ付きの4輪を有する車輌の走行中に生ずる各車輪の上下方向変位や上下方向加速度は、左右の車輪が車幅方向にトレッド寸法だけ互いに隔たり、また前後の車輪が前後方向にホイールベース寸法だけ互いに隔たっていることから、同一の瞬間に同一の路面上には存在せず、またタイヤ付き車輪は固有のばね定数をもって振動的に変形することから、互いに異なったり相互にずれて時差的に発生したりするので、単に各車輪の上下方向変位や上下方向加速度の検出値或いはその特定周波数帯の成分を比較したのでは、相いの差や相互の時差に影響されて、いずれかの車輪についてストロークセンサまたは上下方向加速度センサに故障が生じているか、或いは何れかのタイヤがパンクしているか、または滑り止めチェーンが装着されているか否かの判定に誤りが生じやすい。 The vertical displacement and vertical acceleration of each wheel that occurs during the traveling of a vehicle having four wheels with tires such as an automobile is such that the left and right wheels are separated from each other by the tread dimension in the vehicle width direction, and the front and rear wheels are in the front and rear direction. Because they are separated from each other by the wheelbase dimensions, they do not exist on the same road surface at the same moment, and the tire-equipped wheels are vibrated and deformed with their own spring constants. Because it occurs in a time difference, simply comparing the detected value of vertical displacement and vertical acceleration of each wheel or the component of its specific frequency band, it is influenced by the difference of each other and mutual time difference. There is a failure in the stroke sensor or vertical acceleration sensor for one of these wheels, or one of the tires is punctured, or an anti-slip chain is installed. Error prone to determine whether it is.
本発明は、上記の事情に鑑み、従来のストロークセンサや上下方向加速度センサに格別のハードウェア的装置の追加を要することなく、それらに故障が生じた時または車輪がパンクしたときにはそれを精度よく検出し、また滑り止めチェーンの装着時にはそれを誤りなく検出することができる車輪異常検出装置を提供することを課題としている。 In view of the above circumstances, the present invention eliminates the need for adding a special hardware device to the conventional stroke sensor or vertical acceleration sensor, and accurately detects it when a failure occurs or when a wheel is punctured. It is an object of the present invention to provide a wheel abnormality detection device that can detect and detect it without error when the anti-slip chain is mounted.
上記の課題を解決するものとして、本発明は、タイヤ付きの4輪またはそれ以上の車輪を有する車輌の各車輪に生ずる異常を検出する車輪異常検出装置にして、車体に対する各車輪の上下方向変位または各車輪の上下方向加速度のいずれかを時系列的に検出し、一の車輪について検出された時系列的変化値を他の複数の車輪について検出された時系列的変化値と比較し、その差が所定の限界値を越えるとき該一の車輪に異常があると判定することを特徴とする車輪異常検出装置を提案するものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a wheel abnormality detection device for detecting an abnormality occurring in each wheel of a vehicle having four or more wheels with tires. Alternatively, either one of the vertical accelerations of each wheel is detected in time series, and the time series change value detected for one wheel is compared with the time series change values detected for other wheels, The present invention proposes a wheel abnormality detection device characterized by determining that there is an abnormality in the one wheel when the difference exceeds a predetermined limit value.
前記時系列的変化値は、各車輪について所定の周期的検出により所定回数または所定期間検出された上下方向変位の最大値であってよい。 The time-series change value may be a maximum value of vertical displacement detected for a predetermined number of times or for a predetermined period by predetermined periodic detection for each wheel.
この場合、各車輪のうちの一の車輪の上下方向変位の最大値が他の複数の車輪の上下方向変位の最大値の平均値より所定値以上小さいとき該一の車輪のストロークセンサに異常はあると判定されてよい。 In this case, when the maximum value of the vertical displacement of one of the wheels is smaller than the average value of the maximum vertical displacement of the other plurality of wheels by a predetermined value or more, an abnormality is detected in the stroke sensor of the one wheel. It may be determined that there is.
また、この場合、各車輪のうちの一の車輪の上下方向変位の最大値が他の複数の車輪の上下方向変位の最大値の平均値より所定値以上大きいとき該一の車輪のタイヤがパンクしたと判定されてよい。 Further, in this case, when the maximum value of the vertical displacement of one of the wheels is larger than the average value of the maximum vertical displacement of the other wheels by a predetermined value or more, the tire of the one wheel is punctured. It may be determined that
また、この場合、各車輪のうちの駆動輪の上下方向変位の最大値が非駆動輪の上下方向変位の最大値より所定値以上大きいとき該駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定されてよい。 Further, in this case, when the maximum value of the vertical displacement of the driving wheel among the wheels is larger than the maximum value of the vertical displacement of the non-driving wheel by a predetermined value or more, it is determined that the non-slip chain is attached to the driving wheel. May be.
或はまた、前記時系列的変化値は、各車輪について所定の周期的検出により所定回数または所定期間検出された上下方向加速度の最大値であってよい。 Alternatively, the time-series change value may be a maximum value of the vertical acceleration detected for a predetermined number of times or for a predetermined period by predetermined periodic detection for each wheel.
この場合、各車輪のうちの一の車輪の上下方向加速度の最大値が他の複数の車輪の上下方向加速度の最大値の平均値より所定値以上小さいとき該一の車輪の上下方向加速度センサに異常があると判定されてよい。 In this case, when the maximum vertical acceleration value of one of the wheels is smaller than the average value of the maximum vertical acceleration values of other wheels by a predetermined value or more, the vertical acceleration sensor of the one wheel is used. It may be determined that there is an abnormality.
また、この場合、各車輪のうちの一の車輪の上下方向加速度の最大値が他の複数の車輪の上下方向加速度の最大値の平均値より所定値以上大きいとき該一の車輪のタイヤがパンクしたと判定されてよい。 Further, in this case, when the maximum vertical acceleration value of one of the wheels is larger than the average value of the maximum vertical acceleration values of other wheels by a predetermined value or more, the tire of the one wheel is punctured. It may be determined that
また、この場合、各車輪のうちの駆動輪の上下方向加速度の最大値が非駆動輪の上下方向加速度の最大値より所定値以上大きいとき該駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定されてよい。 Further, in this case, when the maximum value of the vertical acceleration of the driving wheel among the wheels is larger than the maximum value of the vertical acceleration of the non-driving wheel by a predetermined value or more, it is determined that the non-slip chain is attached to the driving wheel. May be.
更にまた、前記時系列的変化値は、各車輪について所定の周期的検出により所定回数または所定期間検出された上下方向変位の分布を周波数分布に置き換えたときの特定周波数に対する振幅であってよい。 Furthermore, the time-series change value may be an amplitude with respect to a specific frequency when the distribution of the vertical displacement detected for a predetermined number of times or for a predetermined period is replaced with a frequency distribution for each wheel.
この場合、各車輪のうちの一の車輪の前記周波数分布に於ける第一の特定周波数に対する振幅が他の複数の車輪の前記周波数分布に於ける前記第一の特定周波数に対する振幅の平均値より所定値以上大きいとき該一の車輪のタイヤがパンクしたと判定されてよい。 In this case, the amplitude with respect to the first specific frequency in the frequency distribution of one of the wheels is larger than the average value of the amplitude with respect to the first specific frequency in the frequency distribution of other wheels. When it is larger than a predetermined value, it may be determined that the tire of the one wheel is punctured.
また、この場合、各車輪のうちの駆動輪の前記周波数分布に於ける第二の特定周波数に対する振幅が非駆動輪の前記周波数分布に於ける前記第二の特定周波数に対する振幅より所定値以上大きいとき該駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定されてよい。 Further, in this case, the amplitude for the second specific frequency in the frequency distribution of the driving wheel among the wheels is larger than the amplitude for the second specific frequency in the frequency distribution of the non-driving wheel by a predetermined value or more. Sometimes it may be determined that a non-slip chain is attached to the drive wheel.
或はまた、この場合、各車輪が全て駆動輪であって各車輪の前記周波数分布に於ける第三の特定周波数に対する振幅が所定値以上であるとき該駆動輪の全てにチェーンが装着されていると判定されてよい。 Alternatively, in this case, when all the wheels are drive wheels and the amplitude of each wheel with respect to the third specific frequency in the frequency distribution is a predetermined value or more, a chain is attached to all of the drive wheels. It may be determined that
また、前記時系列的変化値は、各車輪について所定の周期的検出により所定回数または所定期間検出された上下方向加速度の分布を周波数分布に置き換えたときの特定周波数に対する振幅であってよい。 In addition, the time-series change value may be an amplitude with respect to a specific frequency when the distribution of the vertical acceleration detected for a predetermined number of times or for a predetermined period is replaced with a frequency distribution for each wheel.
この場合、各車輪のうちの一の車輪の前記周波数分布に於ける第四の特定周波数に対する振幅が他の複数の車輪の前記周波数分布に於ける前記第四の特定周波数に対する振幅の平均値より所定値以上大きいとき該一の車輪のタイヤがパンクしたと判定されてよい。 In this case, the amplitude with respect to the fourth specific frequency in the frequency distribution of one of the wheels is greater than the average value of the amplitude with respect to the fourth specific frequency in the frequency distribution of other wheels. When it is larger than a predetermined value, it may be determined that the tire of the one wheel is punctured.
また、この場合、各車輪のうちの駆動輪の前記周波数分布に於ける第五の特定周波数に対する振幅が非駆動輪の前記周波数分布に於ける前記第五の特定周波数に対する振幅より所定値以上大きいとき該駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定されてよい。 Further, in this case, the amplitude for the fifth specific frequency in the frequency distribution of the driving wheel of each wheel is larger than the amplitude for the fifth specific frequency in the frequency distribution of the non-driving wheel by a predetermined value or more. Sometimes it may be determined that a non-slip chain is attached to the drive wheel.
或はまた、この場合、各車輪が全て駆動輪であって各車輪の前記周波数分布に於ける第六の特定周波数に対する振幅が所定値以上であるとき該駆動輪の全てに滑り止めチェーンが装着されていると判定されてよい。 Alternatively, in this case, when each wheel is a driving wheel and the amplitude for the sixth specific frequency in the frequency distribution of each wheel is equal to or greater than a predetermined value, a slip-proof chain is attached to all the driving wheels. It may be determined that
上記の如く、タイヤ付きの4輪またはそれ以上の車輪を有する車輌の各車輪に生ずる異常を検出する車輪異常検出装置に於いて、車体に対する各車輪の上下方向変位または各車輪の上下方向加速度のいずれかを時系列的に検出し、一の車輪について検出された時系列的変化値を他の複数の車輪について検出された時系列的変化値と比較し、その差が所定の限界値を越えるとき該一の車輪に異常があると判定されるようになっていれば、時系列的変化値が、ホイールベース距離を車輌が進行する間をカバーするような或る適当な時間にわたる値とされれば、各一の車輪についての上下方向変位または上下方向加速度の検出値を、同一の路面上を走行する他の複数の車輪についての上下方向変位または上下方向加速度の検出値と略同一の条件において比較することができ、比較に於ける各車輪の走行条件の違いや相互間の時差的ずれに起因する差により異常判定に誤りが生ずることを排除することができる。 As described above, in the wheel abnormality detection device for detecting an abnormality occurring in each wheel of a vehicle having four or more wheels with tires, the vertical displacement of each wheel relative to the vehicle body or the vertical acceleration of each wheel is detected. Any one is detected in time series, and the time series change value detected for one wheel is compared with the time series change value detected for other wheels, and the difference exceeds a predetermined limit value. If it is determined that there is an abnormality in the wheel at one time, the time-series change value is a value over a certain appropriate time so as to cover the wheel base distance while the vehicle travels. Thus, the detected value of the vertical displacement or the vertical acceleration for each one wheel is substantially the same as the detected value of the vertical displacement or the vertical acceleration for a plurality of other wheels traveling on the same road surface. In Can be compared Te, it can be eliminated that an error occurs in the abnormality determination by the difference due to the staggered offset between differences and mutual driving conditions of each in the comparative wheels.
前記時系列的変化値が、各車輪について所定の周期的検出により所定回数または所定期間検出された上下方向変位の最大値とされれば、上記の時系列的変化値に基づく判定の利点に加えて、車輪の上下方向変位の検出に異常が生じたとき、雑音に紛らわされることなく異常をより確実に判定することができる。 If the time-series change value is the maximum value of the vertical displacement detected for a predetermined number of times or for a predetermined period by predetermined periodic detection for each wheel, in addition to the advantage of the determination based on the time-series change value described above. Thus, when an abnormality occurs in the detection of the vertical displacement of the wheel, the abnormality can be more reliably determined without being confused by noise.
この場合、各車輪のうちの一の車輪の上下方向変位の最大値が他の複数の車輪の上下方向変位の最大値の平均値より所定値以上小さいとき該一の車輪のストロークセンサに異常はあると判定されれば、ストロークセンサの異常は通常その出力低下であるので、これにより、車輪異常をストロークセンサの故障と特定して検出することができる。 In this case, when the maximum value of the vertical displacement of one of the wheels is smaller than the average value of the maximum vertical displacement of the other plurality of wheels by a predetermined value or more, an abnormality is detected in the stroke sensor of the one wheel. If it is determined that the stroke sensor is abnormal, the abnormality of the stroke sensor is usually a decrease in the output thereof, so that the wheel abnormality can be identified and detected as a failure of the stroke sensor.
また、この場合、各車輪のうちの一の車輪の上下方向変位の最大値が他の複数の車輪の上下方向変位の最大値の平均値より所定値以上大きいとき該一の車輪のタイヤがパンクしたと判定されれば、タイヤがパンクすると車輪の外形が楕円化することにより車輪の上下方向の変位は増大するので、これにより車輪異常をタイヤのパンクと特定して検出することができる。 Further, in this case, when the maximum value of the vertical displacement of one of the wheels is larger than the average value of the maximum vertical displacement of the other wheels by a predetermined value or more, the tire of the one wheel is punctured. If the tire is punctured, the outer shape of the wheel becomes elliptical when the tire is punctured, so that the displacement in the vertical direction of the wheel is increased. Thus, the wheel abnormality can be identified and detected as tire puncture.
更にまた、この場合、各車輪のうちの駆動輪の上下方向変位の最大値が非駆動輪の上下方向変位の最大値より所定値以上大きいとき該駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定されれば、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されたときにはチェーンの凹凸により駆動輪の上下方向変位は増大するので、これにより、車輪異常を駆動輪への滑り止めチェーンの装着と特定して検出することができる。 Furthermore, in this case, when the maximum value of the vertical displacement of the driving wheel of each wheel is larger than the maximum value of the vertical displacement of the non-driving wheel by a predetermined value or more, the non-slip chain is attached to the driving wheel. If it is determined, when the non-slip chain is mounted on the drive wheel, the vertical displacement of the drive wheel increases due to the unevenness of the chain, so that the wheel abnormality is identified as the installation of the non-slip chain on the drive wheel. Can be detected.
また、前記時系列的変化値が、各車輪について所定の周期的検出により所定回数または所定期間検出された上下方向加速度の最大値とされれば、上記の時系列的変化値に基づく判定の利点に加えて、車輪の上下方向加速度の検出に異常が生じたとき、雑音に紛らわされることなく異常をより確実に判定することができる。 Further, if the time-series change value is the maximum value of the vertical acceleration detected for a predetermined number of times or for a predetermined period for each wheel, the advantage of the determination based on the time-series change value is provided. In addition, when an abnormality occurs in the detection of the vertical acceleration of the wheel, the abnormality can be more reliably determined without being confused by noise.
この場合にも、各車輪のうちの一の車輪の上下方向加速度の最大値が他の複数の車輪の上下方向加速度の最大値の平均値より所定値以上小さいとき該一の車輪の加速度センサに異常はあると判定されれば、上下方向加速度センサの異常も通常その出力低下であるので、これにより、車輪異常を上下方向加速度センサの故障と特定して検出することができる。 Also in this case, when the maximum value of the vertical acceleration of one of the wheels is smaller than the average value of the maximum vertical acceleration of other wheels by a predetermined value or more, the acceleration sensor of the one wheel If it is determined that there is an abnormality, the abnormality of the vertical acceleration sensor is also usually a decrease in the output thereof, so that the wheel abnormality can be identified and detected as a failure of the vertical acceleration sensor.
また、この場合にも、各車輪のうちの一の車輪の上下方向変位の最大値が他の複数の車輪の上下方向変位の最大値の平均値より所定値以上大きいとき該一の車輪のタイヤがパンクしたと判定されれば、タイヤのパンクによる車輪外形の楕円化は車輪の上下方向加速度をも増大させるので、これにより車輪異常をタイヤのパンクと特定して検出することができる。 Also in this case, when the maximum value of the vertical displacement of one of the wheels is larger than the average value of the maximum vertical displacement of other wheels by a predetermined value or more, the tire of the one wheel If it is determined that the tire is punctured, the ovalization of the outer shape of the wheel due to the tire puncture also increases the acceleration in the vertical direction of the wheel, so that the wheel abnormality can be identified and detected as a tire puncture.
更にまた、この場合、各車輪のうちの駆動輪の上下方向加速度の最大値が非駆動輪の上下方向加速度の最大値より所定値以上大きいとき該駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定されれば、駆動輪への滑り止めチェーンの装着は駆動輪の上下方向加速度をも増大させるので、これにより車輪異常を駆動輪への滑り止めチェーンの装着と特定して検出することができる。 Furthermore, in this case, when the maximum value of the vertical acceleration of the driving wheel among the wheels is larger than the maximum value of the vertical acceleration of the non-driving wheel by a predetermined value or more, the non-slip chain is attached to the driving wheel. If the determination is made, the attachment of the non-slip chain to the drive wheel also increases the vertical acceleration of the drive wheel, so that it is possible to detect and detect the wheel abnormality as the attachment of the non-slip chain to the drive wheel. .
また、前記時系列的変化値が、各車輪について所定の周期的検出により所定回数または所定期間検出された上下方向変位の分布を周波数分布に置き換えたときの特定周波数に対する振幅とされれば、上記の時系列的変化値に基づく判定の利点に加えて、判定すべき異常の種類に応じて特定周波数を適当に設定することにより、異常の種類を特定しつつその発生をより顕著に判定することができる。 Further, if the time-series change value is an amplitude with respect to a specific frequency when the distribution of the vertical displacement detected for a predetermined number of times or for a predetermined period by a predetermined periodic detection for each wheel is replaced with a frequency distribution, In addition to the advantages of determination based on the time-series change value, by appropriately setting a specific frequency according to the type of abnormality to be determined, the occurrence of the abnormality can be determined more significantly while specifying the type of abnormality. Can do.
この場合、各車輪のうちの一の車輪の前記周波数分布に於ける第一の特定周波数に対する振幅が他の複数の車輪の前記周波数分布に於ける前記第一の特定周波数に対する振幅の平均値より所定値以上大きいとき該一の車輪のタイヤがパンクしたと判定されれば、タイヤのパンクを車輪の上下方向変位の増大に基づいて時系列的に検出する上記の利点に加えて、前記第一の特定周波数をタイヤのパンクにより生ずる車輪の上下方向変位の周期に対し適当に設定することにより、タイヤのパンクを特定しつつその発生をより顕著に判定することができる。 In this case, the amplitude with respect to the first specific frequency in the frequency distribution of one of the wheels is larger than the average value of the amplitude with respect to the first specific frequency in the frequency distribution of other wheels. If it is determined that the tire of the one wheel is punctured when larger than a predetermined value, in addition to the above-mentioned advantage of detecting tire puncture in time series based on an increase in the vertical displacement of the wheel, the first By appropriately setting the specific frequency to the period of the vertical displacement of the wheel caused by the tire puncture, it is possible to determine the occurrence of the tire puncture more remarkably while identifying the tire puncture.
また、この場合、各車輪のうちの駆動輪の前記周波数分布に於ける第二の特定周波数に対する振幅が非駆動輪の前記周波数分布に於ける前記第二の特定周波数に対する振幅より所定値以上大きいとき該駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定されれば、滑り止めチェーンの装着により駆動輪の上下方向変位が非駆動輪の上下方向変位より増大することを時系列的に検出する上記の利点に加えて、前記第二の特定周波数を滑り止めチェーンの装着により生ずる車輪の上下方向変位の周期に対し適当に設定することにより、滑り止めチェーンの装着を特定しつつその装着をより顕著に判定することができる。 Further, in this case, the amplitude for the second specific frequency in the frequency distribution of the driving wheel among the wheels is larger than the amplitude for the second specific frequency in the frequency distribution of the non-driving wheel by a predetermined value or more. If it is determined that the non-slip chain is attached to the drive wheel, it is detected in time series that the vertical displacement of the drive wheel is greater than the vertical displacement of the non-drive wheel due to the attachment of the non-slip chain. In addition to the above-mentioned advantages, by setting the second specific frequency appropriately with respect to the cycle of the vertical displacement of the wheel caused by the installation of the non-slip chain, the installation of the non-slip chain is specified while the installation is more specific. It can be determined prominently.
或はまた、この場合、各車輪が全て駆動輪であって各車輪の前記周波数分布に於ける第三の特定周波数に対する振幅が所定値以上であるとき該駆動輪の全てに滑り止めチェーンが装着されていると判定されれば、滑り止めチェーンの装着により車輪の上下方向変位の周波数は滑り止めチェーンが装着されていないときに比して格段に上昇するので、前記第三の特定周波数をそのような高い周波数の車輪上下方向変位に合わせた適当な値に設定しておくことにより、車輌が4輪駆動車であって全ての車輪にチェーンが装着されているときにも滑り止めチェーンの装着を検出することができる。 Alternatively, in this case, when each wheel is a drive wheel and the amplitude for the third specific frequency in the frequency distribution of each wheel is equal to or greater than a predetermined value, a slip-proof chain is attached to all the drive wheels. If it is determined that the anti-slip chain is attached, the frequency of the vertical displacement of the wheel increases markedly compared to when the anti-slip chain is not attached. By setting the appropriate value according to the vertical displacement of such high-frequency wheels, it is possible to install a non-slip chain even when the vehicle is a four-wheel drive vehicle and all wheels are equipped with chains. Can be detected.
また、前記時系列的変化値が、各車輪について所定の周期的検出により所定回数または所定期間検出された上下方向加速度の分布を周波数分布に置き換えたときの特定周波数に対する振幅とされても、上記の時系列的変化値に基づく判定の利点に加えて、判定すべき異常の種類に応じて特定周波数を適当に設定することにより、異常の種類を特定しつつその発生をより顕著に判定することができる。 Further, even if the time-series change value is an amplitude with respect to a specific frequency when the distribution of the vertical acceleration detected for a predetermined number of times or for a predetermined period is replaced with a frequency distribution for each wheel, In addition to the advantages of determination based on the time-series change value, by appropriately setting a specific frequency according to the type of abnormality to be determined, the occurrence of the abnormality can be determined more significantly while specifying the type of abnormality. Can do.
この場合、各車輪のうちの一の車輪の前記周波数分布に於ける第四の特定周波数に対する振幅が他の複数の車輪の前記周波数分布に於ける前記第四の特定周波数に対する振幅の平均値より所定値以上大きいとき該一の車輪のタイヤがパンクしたと判定されれば、タイヤのパンクを車輪の上下方向加速度の増大に基づいて時系列的に検出する上記の利点に加えて、前記第四の特定周波数をタイヤのパンクにより生ずる車輪の上下方向加速度の変化の周期に対し適当に設定することにより、タイヤのパンクを特定しつつその発生をより顕著に判定することができる。 In this case, the amplitude with respect to the fourth specific frequency in the frequency distribution of one of the wheels is greater than the average value of the amplitude with respect to the fourth specific frequency in the frequency distribution of other wheels. If it is determined that the tire of the one wheel is punctured when larger than a predetermined value, in addition to the above-mentioned advantage of detecting tire puncture in a time series based on an increase in the vertical acceleration of the wheel, the fourth tire By appropriately setting the specific frequency to the cycle of the change in the vertical acceleration of the wheel caused by the tire puncture, it is possible to determine the occurrence of the tire puncture more remarkably while identifying the tire puncture.
また、この場合にも、各車輪のうちの駆動輪の前記周波数分布に於ける第五の特定周波数に対する振幅が非駆動輪の前記周波数分布に於ける前記第五の特定周波数に対する振幅より所定値以上大きいとき該駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定されれば、滑り止めチェーンの装着により駆動輪の上下方向加速度が非駆動輪の上下方向加速度より増大することを時系列的に検出する上記の利点に加えて、前記第五の特定周波数を滑り止めチェーンの装着により生ずる車輪の上下方向加速度の変化の周期に対し適当に設定することにより、滑り止めチェーンの装着を特定しつつその装着をより顕著に判定することができる。 Also in this case, the amplitude with respect to the fifth specific frequency in the frequency distribution of the driving wheel of each wheel is a predetermined value from the amplitude with respect to the fifth specific frequency in the frequency distribution of the non-driving wheel. If it is determined that the non-slip chain is attached to the driving wheel when the driving wheel is larger than the above, the fact that the vertical acceleration of the driving wheel increases more than the vertical acceleration of the non-driving wheel due to the attachment of the non-slip chain in time series. In addition to the above-mentioned advantages to be detected, the fifth specific frequency is appropriately set with respect to the period of change in the vertical acceleration of the wheel caused by the installation of the non-slip chain, thereby specifying the installation of the non-slip chain. The wearing can be determined more remarkably.
或はまた、この場合、各車輪が全て駆動輪であって各車輪の前記周波数分布に於ける第六の特定周波数に対する振幅が所定値以上であるとき該駆動輪の全てに滑り止めチェーンが装着されていると判定されれば、滑り止めチェーンの装着により車輪の上下方向加速度の変化の周波数も滑り止めチェーンが装着されていないときに比して格段に上昇するので、前記第六の特定周波数をそのような高い周波数の車輪上下方向変位に合わせた適当な値に設定しておくことにより、車輌が4輪駆動車であって全ての車輪に滑り止めチェーンが装着されているときにも滑り止めチェーンの装着を検出することができる。 Alternatively, in this case, when each wheel is a driving wheel and the amplitude for the sixth specific frequency in the frequency distribution of each wheel is equal to or greater than a predetermined value, a slip-proof chain is attached to all the driving wheels. If it is determined that the anti-slip chain is attached, the frequency of change in the vertical acceleration of the wheel also increases significantly compared to when the anti-slip chain is not attached. Is set to an appropriate value in accordance with such high frequency wheel vertical displacement, even when the vehicle is a four-wheel drive vehicle and all wheels are equipped with non-slip chains. The attachment of the stop chain can be detected.
添付の図1は、本発明による車輪異常検出装置を、4輪自動車に於いて、ハードウエアとしてはその各車輪に対し設けられたストロークセンサまたは荷重センサとマイクロコンピュータを組み込んだ電子制御装置(ECU)とにより実施する場合の、ハードウェア的構成を示す概略図である。4輪の各々に対しストロークセンサまたは荷重センサを設けること、および走行姿勢制御その他の自動制御のために車輌にマイクロコンピュータを組み込んだ電子制御装置を設けることは、現在の4輪自動車の於いては一般的に行われている。従って、ハードウェアとしては、図示の構成は公知である。本発明は、一般の4輪自動車に既設されているこれらのハードウェアを利用し、電子制御装置にソフトウェアとして組み込まれるものである。 The attached FIG. 1 shows a wheel abnormality detecting device according to the present invention in a four-wheeled vehicle as an electronic control device (ECU) incorporating a stroke sensor or a load sensor provided for each wheel as a hardware and a microcomputer. It is the schematic which shows the hardware constitutions when implementing by these. In the current four-wheeled vehicle, it is possible to provide a stroke sensor or a load sensor for each of the four wheels, and to provide an electronic control device incorporating a microcomputer in the vehicle for running posture control and other automatic control. Generally done. Accordingly, the illustrated configuration is known as hardware. The present invention uses these hardware already installed in a general four-wheeled vehicle and is incorporated as software in an electronic control unit.
図示の通り、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪のそれぞれに組み込まれたストロークセンサまたは荷重センサにより検出された各輪の車体対する上下方向変位または各輪に作用する荷重は、電子制御装置の一つの機能として構成された本発明による車輪異常検出部へ供給されるようになっている。 As shown in the figure, the vertical displacement of each wheel relative to the vehicle body detected by the stroke sensor or load sensor incorporated in each of the left front wheel, right front wheel, left rear wheel, and right rear wheel or the load acting on each wheel is electronic. It is supplied to a wheel abnormality detection unit according to the present invention configured as one function of the control device.
図2は、本発明の一つの実施の形態として、図1の電子制御装置に於ける車輪異常検出部に於いて行われる制御の一例を示すフローチャートである。かかるフローチャートに沿った制御は、車輌の運転中、数10〜数100ミリセカンドの周期にて繰り返されてよいものである。 FIG. 2 is a flowchart showing an example of the control performed in the wheel abnormality detection unit in the electronic control unit of FIG. 1 as one embodiment of the present invention. The control according to this flowchart may be repeated at a cycle of several tens to several hundreds of milliseconds during operation of the vehicle.
制御が開始されると、ステップ10に於いて、車輪を特定する数値nが制御開始時に0にリセットされ、或は前回のフローのステップ260に於いて0にリセットされた状態から始まって、1だけ増分される。ここでは、n=1,2,3,4がそれぞれへ左前輪、右前輪、左後輪、右後輪を指定するものとする。従って、先ず最初にnが1とされた状態で進行する演算は左前輪についてのもとなる。
When the control is started, in
次いで、制御はステップ20へ進み、カウント値mが同じく制御開始時に0にリセットされ、或は前回のフローのステップ80に於いて0にリセットされた状態から1だけ増分される。カウント値mは各車輪についての車体に対する上下方向変位(サスペンションのストローク)の或る期間内に於ける最大値を検出するために繰り返される検出の回数を示す値である。
Control then proceeds to step 20 where the count value m is also reset to 0 at the beginning of control, or incremented by 1 from the state reset to 0 in
次いで、制御はステップ30へ進み、n車輪についてのm回目の検出による上下方向変位S(n,m)の値が検出される。尚、図1に於いて括弧付にて示した如く、ストロークセンサに代えて荷重センサが使用されるときには、S(n,m)として荷重センサにより検出される各車輪の上下方向荷重(接地荷重)が用いられてよい。サスペンションに於ける車輪の上下方向変位と荷重とはサスペンションのばね定数を介して一義的に対応するので、ここでは明細書の記載が徒に煩雑化するのを避けるため、本発明の目的、作用、効果に関する限り、車輪の上下方向変位と荷重とは同義であるとする。 Next, the control proceeds to step 30, and the value of the vertical displacement S (n, m) by the m-th detection for n wheels is detected. As shown in parentheses in FIG. 1, when a load sensor is used instead of the stroke sensor, the vertical load (ground contact load) of each wheel detected by the load sensor as S (n, m) is used. ) May be used. Since the vertical displacement and load of the wheel in the suspension correspond uniquely through the spring constant of the suspension, the purpose and function of the present invention are avoided here in order to avoid complicated description. As far as the effect is concerned, it is assumed that the vertical displacement of the wheel and the load are synonymous.
次いで、制御はステップは40へ進み、今回のフローに於いて検出された上下方向変位S(n,m)が前回のフローに於いて検出された上下方向変位S(n,m-1) より大きいか否かが判断される。mが1である初回のフローに於いては、前回のフローは存在しないので、S(n,m-1)の値は制御開始時にセットされた0または前回のフローに於ける最終値である。答がイエス(Y)であれば、制御はステップを50へ進み、今回のS(n,m)がS(n)とされる。これに対し、答がノー(N)であれば、制御はステップ60へ進み、前回のS(n,m-1)がS(n)とされる。 Next, control proceeds to step 40, where the vertical displacement S (n, m) detected in the current flow is greater than the vertical displacement S (n, m-1) detected in the previous flow. It is determined whether or not it is large. In the first flow where m is 1, there is no previous flow, so the value of S (n, m-1) is 0 set at the start of control or the final value in the previous flow. . If the answer is yes (Y), control proceeds to step 50, where the current S (n, m) is S (n). On the other hand, if the answer is no (N), the control proceeds to step 60, and the previous S (n, m-1) is set to S (n).
いずれにしても、次いで、制御はステップ70へ進み、mがmo以上であるか否かが判断される。moは検出繰り返し回数mの上限値であり、このmoにフロー繰り返しの周期を乗じた値が車輪nについての1回の上下方向変位の最大値を検出する期間(時間)となる。ステップ70の答がノーである間、制御はステップ20へ戻り、ステップ20〜70の処理が繰り返され、その間のS(n)の検出値のうちの最大のものがS(n)とされ、こうしてS(n)についての最大値が検出される。ステップ70の答がイエスになると,制御はステップ80へ進み、mが0にリセットされる。
In any case, control then proceeds to step 70, where it is determined whether m is greater than or equal to mo. mo is an upper limit value of the number of detection repetitions m, and a value obtained by multiplying mo by the cycle of the flow repetition is a period (time) for detecting the maximum value of one vertical displacement for the wheel n. While the answer to step 70 is no, the control returns to step 20, the processing of
次いで、ステップ90に於いて、nが4より大きいか否かが判断される。4輪の処理が終わるまで答はノーであり、制御はステップ10へ戻り、nを1増大させ、検出値対象を次の車輪に変えて、ステップ20〜80が上述の要領にて繰り返される。こうしてn=1〜4、即ち、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の各々について、所定期間内に於ける上下方向変位の最大値S(1),S(2),S(3),S(4)が求められる。4輪についての上下方向変位の最大値の算出が終わり、ステップ90の答がイエスになると、制御はステップ100へ進む。
Next, at
ステップ100於いては、S(1),S(2),S(3),S(4)を足し合わせてStが算出される。
In
次いで、制御はステップ110へ進み、nが0にリセットされ、更に制御はステップ120へ進み、nが1だけ増分され、更に制御はステップ130へ進む。 Control then proceeds to step 110 where n is reset to 0, further control proceeds to step 120, n is incremented by 1, and control proceeds to step 130.
ステップ130に於いては、StよりS(n)を差し引いた値を3で割ってSa(n)が算出される。Sa(n)は、n輪を除く他の3輪の上下方向変位の最大値の平均値である。
In
次いで、制御はステップ140へ進み、S(n)がSa(n)よりある所定の偏差ΔS1以上に小さいか否かが判断される。ここでΔS1が或る適当な値に設定されれば、答がイエスであるときには、n輪について検出された上下方向変位の最大値がn輪を除く他の3輪の上下方向変位の最大値の平均値に比して際立って小さく、n輪に対するストロークセンサ(または荷重センサ)に異常が生じていると疑うことがでる。ただ、ステップ140の答が一度イエスになったことで直ちにn輪に対するストロークセンサ(または荷重センサ)に異常が生じと判定したのでは、誤判定が生ずる恐れがあるので、このとき制御はステップ150へ進み、n輪に関するセンサフェイルのカウント値Cf(n)を制御開始時または後述のステップ340にて0にリセットされた状態から1だけ増大させることが行われる。そして、この時には、更に制御はステップ160へ進み、カウント値Cf(n)が或る所定の限界値Cfoを越えたか否かが判断される。そして、答がイエスであれば、制御はステップ170へ進み、n輪に対するストロークセンサ(または荷重センサ)が故障したと判定される。これに対し、ステップ140の答がノーであるとき、またはステップ160の答がノーである間は、制御はステップ170をパイパスする。
Next, control proceeds to step 140, where it is determined whether S (n) is smaller than Sa (n) by a predetermined deviation ΔS1 or more. If ΔS1 is set to an appropriate value, if the answer is yes, the maximum vertical displacement detected for the n-wheel is the maximum vertical displacement of the other three wheels excluding the n-wheel. It is markedly smaller than the average value of, and it can be suspected that an abnormality has occurred in the stroke sensor (or load sensor) for the n-wheel. However, if it is determined that an abnormality has occurred in the stroke sensor (or load sensor) for the n-wheel immediately after the answer to step 140 becomes once, an erroneous determination may occur. Then, the count value Cf (n) of the sensor failure for the n-wheel is increased by 1 from the state at the start of control or from the state reset to 0 in
続くステップ180に於いては、nが4を越えたか否かが判断される。そして答がノーである間、制御はステップ120へ戻り、4輪について順次同様の処理が繰り返され、4輪の何れかに対するストロークセンサ(または荷重センサ)に故障が生じたときには、そのことが判定される。
In the
図示の実施の形態に於いては、これに続いて4輪のいずれかにパンクが生じたか否かの判定が行われる。先ず、制御はステップ190へ進み、再びnが0にリセットされ、以下のステップ200〜250を繰り返す度にnが1ずつ増大されて4輪についての同様の処理が行われる。
In the illustrated embodiment, subsequently, it is determined whether or not puncture has occurred in any of the four wheels. First, control proceeds to step 190, where n is reset again to 0, and n is incremented by 1 each time the following
この場合、続くステップ210に於いては、上に算出されたS(n)がSa(n)に比して或る偏差ΔS2以上に大きいか否かが判断される。これは、タイヤがパンクしたときには車輪の上下方向変位が異常に増大するので、そのことを検出するものである。偏差ΔS2の値は、かかるパンク検出の目的に適した大きさとされる。この場合にも、ステップ210の答が一度イエスになっただけで、その車輪にパンクが生じたと判定したのでは誤判定が生ずる恐れがあるので、ステップ210の答がイエスとなる度に制御はステップ220へ進み、その回数が制御開始時または後述のステップ340にて0にリセットされたカウント値Cp(n)として計数される。そして、このカウント値が或る適当に設定された限界値Cpoを越えたとき、制御はステップ240へ進み、n輪のタイヤがパンクしたと判定される。ステップ200〜250の処理が終了すると、制御はステップ260へ進み、nが0にリセットされる。
In this case, in the following
図示の実施の形態に於いては、これに続いて駆動輪に滑り止めチェーンが装着されているか否かを判定することが行われる。制御はステップ270へ進み、車輌は後輪駆動車であるとして、そのためステップ270に於いては、駆動輪である左右の後輪(n=3,4)についての上に検出された車輪上下方向変位の最大値S(3)とS(4)の和がSdrとして計算され、また非駆動輪である左右の前輪(n=1,2)についての上に検出された車輪上下方向変位の最大値S(1)とS(2)の和がSndとして計算される。
In the illustrated embodiment, subsequently, it is determined whether or not a non-slip chain is attached to the drive wheel. Control proceeds to step 270, and the vehicle is assumed to be a rear wheel drive vehicle. Therefore, in
次いで、制御はステップ280へ進み、上に算出されたSdrがSndに比して或る偏差ΔS3以上に大きいか否かが判断される。これは、滑り止めチェーンを装着された駆動輪の上下方向変位が滑り止めチェーンを装着されない非駆動輪の上下方向変位に比して増大するので、そのことを検出するものである。偏差ΔS3の値は、かかる滑り止めチェーンの装着を検出する目的に適した大きさとされる。この場合にも、ステップ280の答が一度イエスになっただけで、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定したのでは誤判定が生ずる恐れがあるので、ステップ280の答がイエスとなる度に制御はステップ290へ進み、その回数が制御開始時または後述のステップ340にてに0にリセットされたカウント値Ccとして計数される。そして、このカウント値が或る適当に設定された限界値Ccoを越えたとき、制御はステップ310へ進み、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定される。
Control then proceeds to step 280, where it is determined whether or not Sdr calculated above is greater than a certain deviation ΔS3 relative to Snd. This is to detect the fact that the vertical displacement of the driving wheel fitted with the anti-slip chain is larger than the vertical displacement of the non-driving wheel not fitted with the non-slip chain. The value of the deviation ΔS3 is set to a size suitable for the purpose of detecting the installation of the anti-slip chain. In this case as well, there is a possibility that an erroneous determination may occur if it is determined that the anti-slip chain is attached to the drive wheel only if the answer to step 280 is once. Each time the control proceeds to step 290, the number of times is counted as the count value Cc reset to 0 at the start of control or at
カウント値Cf(n)、Cp(n)、Ccは、以上のステップのままでは、フローが繰り返される間、引き続いて保持され、時として誤判断によりCf(n)、Cp(n)、或いはCcがカウントアップされると、運転時間が長引けば、これらの値がCfo、Cpo、或いはCcoに達し、ストロークセンサ(または荷重センサ)に故障がなくても故障があるかの如く誤判定され、車輪にパンクがなくても車輪にパンクがあるかの如く誤判定され、或いは駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていなくてもそれが装着されているかの如く誤判定される恐れがある。そこで、ステップ270〜310の終了後、制御はステップ320へ進み、このフローを通った処理の回数がカウント値Ctとして制御開始時または後述のステップ340にて0にセットされた状態から計数される。
The count values Cf (n), Cp (n), and Cc continue to be held while the flow is repeated in the above steps, and sometimes Cf (n), Cp (n), or Cc due to misjudgment. When the driving time is prolonged, these values reach Cfo, Cpo, or Cco, and even if there is no failure in the stroke sensor (or load sensor), it is erroneously determined as if there is a failure. Even if there is no puncture, it may be erroneously determined as if the wheel is punctured, or it may be erroneously determined as if the anti-slip chain is not attached to the drive wheel. Therefore, after the completion of
次いで、ステップ330に於いて、Ctが或る所定の限界値Ctoを越えたか否かが判断される。この限界値Ctoは、誤判断によりCf(n)、Cp(n)、或いはCcがカウントアップされたとしても、このフローを通る処理の回数がCtoに達する迄に、それがCfo、Cpo、或いはCcoに達しないようであれば、ストロークセンサ(または荷重センサ)に故障はなく、車輪にパンクはなく、駆動輪に滑り止めチェーンは装着されていないとしてCf(n)、Cp(n)、Ccを一度キャンセルして0にリセットするに適した値とされる。そして、ステップ330の答がイエスになると、制御はステップ340へ進み、Cf(n)、Cp(n)、Ccが0にリセットされると共にCtもまた0にリセットされる。ステップ330の答がノーである間は、ステップ340はバイパスされる。その後、制御は所定の周期にてスタートに戻り、同様の制御が繰り返される。
Next, at
こうして、図示の実施の形態に於いては、各回のフローに於いて、何れかの車輪に対するストロークセンサ(または荷重センサ)に故障があるか否かの判定と、何れかの車輪にパンクが生じたか否かの判定と、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されているか否かの判定とが、一連の処理として行われる。 Thus, in the illustrated embodiment, in each flow, it is determined whether or not there is a failure in the stroke sensor (or load sensor) for any wheel, and a puncture occurs in any wheel. The determination as to whether or not the non-slip chain is attached to the drive wheel is performed as a series of processes.
図3は、図1に於けるストロークセンサを上下方向加速度センサにより置き換えた本発明による車輪異常検出装置のハードウェア的構成を示す概略図である。この場合にも、4輪の各々に対し上下方向加速度センサを設けることは公知であり、従って、ハードウェアとしては、図示の構成は公知である。図示の通り、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪のそれぞれに組み込まれた上下方向加速度センサにより検出された各輪の上下方向加速度は、電子制御装置の一つの機能として構成された本発明による車輪異常検出部へ供給されるようになっている。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a hardware configuration of a wheel abnormality detection device according to the present invention in which the stroke sensor in FIG. 1 is replaced by a vertical acceleration sensor. Also in this case, it is publicly known to provide a vertical acceleration sensor for each of the four wheels, and therefore the configuration shown in the figure is well known as hardware. As shown, the vertical acceleration of each wheel detected by the vertical acceleration sensor incorporated in each of the left front wheel, right front wheel, left rear wheel, and right rear wheel was configured as one function of the electronic control unit. It supplies to the wheel abnormality detection part by this invention.
図4は、本発明の一つの実施の形態として、図3の電子制御装置に於ける車輪異常検出部に於いて行われる制御の一例を示すフローチャートである。図4のフローチャートに於いては、図2のフローチャートに於けるステップに対応するステップは、図2に於けると同じステップ番号により示されている。これらの対応するステップについての重複的説明は、明細書の冗長化を避けるため省略する。 FIG. 4 is a flowchart showing an example of the control performed in the wheel abnormality detection unit in the electronic control unit of FIG. 3 as one embodiment of the present invention. In the flowchart of FIG. 4, steps corresponding to the steps in the flowchart of FIG. 2 are indicated by the same step numbers as in FIG. A redundant description of these corresponding steps is omitted to avoid redundancy of the specification.
図4のフローチャートに於いては、ステップ35に於いて、各車輪に対し設けられた上下方向加速度センサ(Gセンサ)により、車輪nについての計測回mに於ける上下方向加速度Fs(n,m)が検出される。
In the flowchart of FIG. 4, in
次いで、制御はステップを45へ進み、今回のフローに於いて検出された上下方向加速度Fs(n,m)が前回のフローに於いて検出された上下方向加速度Fs(n,m-1)より大きいか否かが判断される。答がイエスであれば、制御はステップを55へ進み、今回のFs(n,m)がFs (n)とされる。これに対し、答がノーであれば、制御はステップ65へ進み、前回のFs (n,m-1)がFs (n)とされる。 Next, the control proceeds to step 45, where the vertical acceleration Fs (n, m) detected in the current flow is based on the vertical acceleration Fs (n, m-1) detected in the previous flow. It is determined whether or not it is large. If the answer is yes, control proceeds to step 55 where the current Fs (n, m) is taken as Fs (n). On the other hand, if the answer is no, the control proceeds to step 65, and the previous Fs (n, m-1) is set to Fs (n).
ステップ70および90の判断によりm回の検出を各車輪について繰り返した後、ステップ105に於いて、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪の各々について、所定期間内に於ける上下方向加速度の最大値Fs(1),Fs (2),Fs (3),Fs (4)を足し合わせてFstが算出される。
After repeating m detections for each wheel according to the determinations in
ステップ135に於いては、FstよりFs (n)を差し引いた値を3で割ってFsa(n)が算出される。Fsa(n)は、n輪を除く他の3輪の上下方向加速度の最大値の平均値である。
In
次いで、制御はステップ145へ進み、Fs (n)がFsa(n)よりある所定の偏差ΔF1以上に小さいか否かが判断される。ここでΔF1が或る適当な値に設定されれば、答がイエスであるときには、n輪について検出された上下方向加速度の最大値がn輪を除く他の3輪の上下方向加速度の最大値の平均値に比して際立って小さく、n輪に対する上下方向加速度センサに異常が生じていると疑うことがでる。この場合にも、ステップ145の答が一度イエスになったことで直ちにn輪に対する上下方向加速度センサに異常が生じと判定したのでは、誤判定が生ずる恐れがあるので、ステップ150および160による確認が行われる。そして、ステップ160の答がイエスになれば、制御はステップ175へ進み、n輪に対する上下方向加速度センサが故障したと判定される。 Next, control proceeds to step 145, where it is determined whether Fs (n) is smaller than Fsa (n) by a predetermined deviation ΔF1 or more. Here, if ΔF1 is set to an appropriate value, when the answer is yes, the maximum value of the vertical acceleration detected for the n-wheel is the maximum value of the vertical acceleration of the other three wheels excluding the n-wheel. It is remarkably small compared to the average value of, and it can be suspected that an abnormality has occurred in the vertical acceleration sensor for the n-wheel. Also in this case, if it is immediately determined that the vertical acceleration sensor for the n-wheel is abnormal because the answer to step 145 is once, an erroneous determination may occur. Is done. If the answer to step 160 is yes, the control proceeds to step 175 where it is determined that the vertical acceleration sensor for the n-wheel has failed.
上記の処理が4輪について行われた後、この実施の形態に於いても、続いて4輪のいずれかにパンクが生じたか否かの判定が行われる。 After the above processing is performed for four wheels, in this embodiment, it is subsequently determined whether or not puncture has occurred in any of the four wheels.
この場合、ステップ215に於いては、Fs(n)がFsa(n)に比して或る偏差ΔF2以上に大きいか否かが判断される。これも、タイヤがパンクしたときには車輪の上下方向加速度が異常に増大するので、そのことを検出するものであり、偏差ΔF2の値は、そのようなパンク検出の目的に適した大きさとされる。
In this case, in
この場合にも、ステップ215の答が一度イエスになっただけで、その車輪にパンクが生じたと判定したのでは誤判定が生ずる恐れがあるので、ステップ220と230による確認が行われ、カウント値Cp(n)が限界値Cpoを越えたとき、n輪のタイヤがパンクしたと判定される。
In this case as well, there is a possibility that erroneous determination will occur if it is determined that the puncture has occurred on the wheel only when the answer to step 215 is once. Therefore, confirmation by
また、この実施の形態に於いても、続いて、車輌は後輪駆動車であるとして、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されているか否かの判定が行われる。ステップ275に於いて、駆動輪である左右の後輪(n=3,4)についての上に検出された車輪上下方向加速度の最大値Fs(3)とFs(4)の和がFsdrとして計算され、また非駆動輪である左右の前輪(n=1,2)についての車輪上下方向加速度の最大値Fs(1)とFs(2)の和がFsndとして計算され、ステップ285に於いて、FsdrがFsndに比して或る偏差ΔF3以上に大きいか否かが判断される。
Also in this embodiment, it is subsequently determined whether or not a non-slip chain is attached to the drive wheel, assuming that the vehicle is a rear wheel drive vehicle. In
この場合にも、ステップ285の答が一度イエスになっただけで、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定したのでは誤判定が生ずる恐れがあるので、ステップ290と300により同様の確認が行われる。 In this case as well, there is a possibility that an erroneous determination may occur if it is determined that the anti-slip chain is attached to the drive wheel only when the answer to step 285 is once. Confirmation is performed.
図5は、本発明の更に他の一つの実施の形態として、図1の電子制御装置に於ける車輪異常検出部に於いて行われる制御の他の一例を示すフローチャートである。かかるフローチャートに沿った制御もまた、車輌の運転中、数10〜数100ミリセカンドの周期にて繰り返されてよいものである。 FIG. 5 is a flowchart showing another example of the control performed in the wheel abnormality detection unit in the electronic control unit of FIG. 1 as still another embodiment of the present invention. The control according to this flowchart may also be repeated at a cycle of several tens to several hundreds of milliseconds during operation of the vehicle.
制御が開始されると、ステップ410に於いて、車輪を特定する数値nが制御開始時に0にリセットされ、或は前回のフローのステップ550に於いて0にリセットされた状態から始まって1だけ増分される。n=1,2,3,4もそれぞれへ左前輪、右前輪、左後輪、右後輪を指定するものとする。
When the control is started, in
次いで、制御はステップ420へ進み、n車輪についての現時点tに於ける上下方向変位S(n,t)の値が検出される。 Control then proceeds to step 420 where the value of vertical displacement S (n, t) at time t for n wheels is detected.
次いで、制御はステップを430 へ進み、S(n,t)をFFT(Fast Fourier Transformer)にて処理することにより、n輪の上下方向変位の値の所定の期間にわたる分布を周波数に対する振幅P(n,f)の分布に変換することが行われる。この各期間は次のステップ440に於ける時間toによって設定される。かかる処理は、ステップ450に於ける判断に基づいて4輪のそれぞれについて行われる。
Next, control proceeds to step 430, where S (n, t) is processed by FFT (Fast Fourier Transformer), whereby the distribution of the vertical displacement values of the n-wheels over a predetermined period is changed to the amplitude P ( Conversion to a distribution of n, f) is performed. Each period is set by a time to in the
次いで、制御はステップ460へ進み、ここで一旦nを0にリセットした後、制御はステップ470へ進む。 Control then proceeds to step 460, where n is once reset to 0 and control then proceeds to step 470.
ステップ470に於いては、4輪の各々についてのP(1,f),P(2,f),P(3,f),P(4,f)より或る第一の特定の周波数f1に於けるPの値であるP(1,f1),P(2,f1),P(3,f1),P(4,f1) を選択して足し合わせ,特定周波数f1に対する振幅Pの4輪合計値Pf1tが算出される。この第一の特定周波数f1は、車輪がパンクしたとき車輪の上下方向変位の変化に生ずる周波数を見分けるものとして適当な周波数とされる。
In
次いで、制御はステップ480へ進み、nが1から始まって毎回1ずつ増大され、各車輪について以下の処理が行われる。 Control then proceeds to step 480 where n starts at 1 and is incremented by 1 each time and the following processing is performed for each wheel.
ステップ490に於いては、Pf1tよりP(n,f1)を差し引いた値を3にて割ることにより、n輪を除く他の3輪のP(n,f1)の平均値Pf1a(n)が算出される。
In
次いで、制御はステップ500へ進み、P(n,f1)がPf1a(n)よりある所定の偏差ΔPf1以上に大きいか否かが判断される。これは、タイヤがパンクしたときには車輪の上下方向変位が異常に増大するので、そのことを検出するものであるが、特にこの場合、周波数f1が適切に選択されると、タイヤのパンクによる車輪の上下方向変位の異常増大が、誤判断されることなく、確実に判断されるようにすることができる。偏差ΔPf1の値は、かかるパンク検出の目的に適した大きさとされる。 Next, control proceeds to step 500, where it is determined whether P (n, f1) is greater than a predetermined deviation ΔPf1 greater than Pf1a (n). This is to detect the fact that the vertical displacement of the wheel increases abnormally when the tire is punctured, and in this case, especially when the frequency f1 is appropriately selected, the wheel puncture due to the tire puncture is detected. An abnormal increase in vertical displacement can be reliably determined without being erroneously determined. The value of the deviation ΔPf1 is set to a size suitable for the purpose of such puncture detection.
この場合にも、ステップ500の答が一度イエスになっただけで、その車輪にパンクが生じたと判定したのでは、やはり誤判定が生ずる恐れがあるので、図2または図4のフローチャートに於けるステップ220および230と同様のステップ510および520により確認が行われた後、制御がステップ530に至ったときには、n輪のタイヤがパンクしたと判定される。ステップ480〜540の処理が終了すると、制御はステップ550へ進み、nが0にリセットされる。
Also in this case, there is a possibility that an erroneous determination may occur if it is determined that a puncture has occurred on the wheel only when the answer to step 500 is once. Therefore, in the flowchart of FIG. 2 or FIG. After confirmation is made in
この実施の形態に於いても、続いて制御はステップ560へ進み、車輌は後輪駆動車であるとして、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されているか否かを判定することが行われる。そのため、ステップ560に於いては、上に算出された4輪の各々についてのP(1,f),P(2,f),P(3,f),P(4,f)より、或る第二の特定の周波数f2に於ける後輪(n=3,4)のPの値であるP(3,f2),P(4,f2)が選択されて足し合わされてPf2drとされ、また前輪(n=1,2)のPの値であるP(1,f2),P(2,f2)が選択されて足し合わされてPf2ndとされる。この第二の特定周波数f2は、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されているとき車輪の上下方向変位に生ずる周波数を見分けるものとして適当な周波数とされる。
Also in this embodiment, the control subsequently proceeds to step 560, where it is determined whether the vehicle is a rear-wheel drive vehicle and whether or not a non-slip chain is attached to the drive wheel. Therefore, in
次いで、制御はステップ570へ進み、上に算出されたPf2drがPf2ndに比して或る偏差ΔPf2以上に大きいか否かが判断される。偏差ΔPf2は滑り止め比チェーンを装着された駆動輪の上下方向変位が滑り止めチェーンを装着されない非駆動輪の上下方向変位に比して増大することを周波数f2に基づいて検出する目的に適した大きさとされる。この場合にも、ステップ570の答が一度イエスになっただけで、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定したのでは、やはり誤判定が生ずる恐れがあるので、図2または図4のフローチャートに於けるステップ290および300と同様のステップ580および590により確認が行われた後、制御がステップ600に至ったときには、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定される。
Control then proceeds to step 570, where it is determined whether Pf2dr calculated above is greater than a certain deviation ΔPf2 relative to Pf2nd. The deviation ΔPf2 is suitable for the purpose of detecting on the basis of the frequency f2 that the vertical displacement of the driving wheel fitted with the non-slip chain is larger than the vertical displacement of the non-driving wheel not fitted with the non-slip chain. It is made a size. Also in this case, if the answer to step 570 is once “yes” and it is determined that the anti-slip chain is attached to the drive wheel, an erroneous determination may still occur. After the confirmation is made in
図6は、図5のフローチャートに於けるステップ560および570に代わる変更例を示すステップである。これは、4輪駆動車に於いて前輪および後輪の両方に滑り止めチェーンが装着される場合に、その装着を判定する場合に適用される。
FIG. 6 is a step showing a modified example in place of
この場合、ステップ562に於いては、チェーンの装着により車輪の上下方向変位の周波数はチェーンが装着されていないときに比して格段に上昇するので、そのような高い第三の特定周波数f3に於ける各輪のP値であるP(1,f3),P(2,f3),P(3,f3),P(4,f3)を選択してこれらを足し合わせてPf3tが算出され、ステップ572に於いては、Pf3tが駆動輪への滑り止めチェーンの装着を示す適当な限界値Pf3o以上であるか否かが判断される。こうすることにより、車輌が4輪駆動車であって全ての車輪にチェーンが装着されているときにも、チェーンの装着を検出することができる。
In this case, in
この場合にも、滑り止めチェーンの装着判定のステップの実行後、図2または図4のフローチャートに於けるステップ320〜340と同様のステップ610〜630が行われ、適当なフロー回数を置いてカウント値Cp(n),Cc,Ctのリセットが行われる。
Also in this case, after execution of the step of determining the attachment of the non-slip chain, steps 610 to 630 similar to
図7は、本発明の更に他の一つの実施の形態として、図3の電子制御装置に於ける車輪異常検出部に於いて行われる制御の他の一例を示すフローチャートである。図7のフローチャートに於いては、図5のフローチャートに於けるステップに対応するステップは、図5に於けると同じステップ番号により示されている。これらの対応するステップについての重複的説明は明細書の冗長化を避けるため省略する。 FIG. 7 is a flowchart showing another example of the control performed in the wheel abnormality detection unit in the electronic control unit of FIG. 3 as another embodiment of the present invention. In the flowchart of FIG. 7, the steps corresponding to the steps in the flowchart of FIG. 5 are indicated by the same step numbers as in FIG. A redundant description of these corresponding steps is omitted to avoid redundancy of the specification.
図7のフローチャートに於いては、ステップ425に於いて、各車輪に対し設けられた上下方向加速度センサ(Gセンサ)により、車輪nについて現時点tに於ける上下方向加速度Fs(n,t)が検出される。そして、ステップ435に於いては、Fs(n,t)をFFTにて処理することにより、n輪の上下方向加速度の値の所定の期間にわたる分布を周波数に対する振幅Q(n,f)の分布に変換することが行われる。
In the flowchart of FIG. 7, in
この場合にも、ステップ450に於ける判断に基づいて4輪のそれぞれについてQ(n,f)の算出を行い、ステップ460にて一旦nを0にリセットした後、ステップ475に於いては、4輪の各々についてのQ(1,f),Q(2,f),Q(3,f),Q(4,f)より或る第四の特定の周波数f4に於けるQの値であるQ(1,f4),Q(2,f4),Q(3,f4),Q(4,f4) を選択して足し合わせ,特定周波数f4に対するQの4輪合計値Qf4tが算出される。この第四の特定周波数f4は、車輪のタイヤがパンクしたとき車輪の上下方向加速度の変化に生ずる周波数を見分けるものとして適当な周波数とされる。
Also in this case, Q (n, f) is calculated for each of the four wheels based on the determination in
次いで、制御はステップ480にてnを1から始まって毎回1ずつ増大しつつ各車輪について処理が行われるが、ステップ495に於いては、Qf4tよりQ(n,f4)を差し引いた値を3にて割ることにより、n輪を除く他の3輪のQ(n,f4)の平均値Qf4a(n)が算出される。
Next, in
次いで、制御はステップ505へ進み、Q(n,f4)がQf4a(n)よりある所定の偏差ΔQf4以上に大きいか否かが判断される。これは、タイヤがパンクしたときの車輪の上下方向加速度の異常増大を、特にそれが顕著に確認できる周波数f4を選択し、誤判断されることなく、確実に判断しようとするものである。 Control then proceeds to step 505, where it is determined whether Q (n, f4) is greater than Qf4a (n) by a predetermined deviation ΔQf4. This is intended to reliably determine the abnormal increase in the vertical acceleration of the wheel when the tire is punctured, in particular, by selecting the frequency f4 at which it can be remarkably confirmed, without erroneously determining it.
この場合にも、ステップ505の答が一度イエスになっただけで、その車輪にパンクが生じたと判定したのでは、やはり誤判定が生ずる恐れがあるので、図2または図4のフローチャートに於けるステップ220および230と同様のステップ510および520により確認が行われた後、制御がステップ530に至ったときには、n輪のタイヤがパンクしたと判定され、ステップ480〜540の処理が終了すると、制御はステップ550へ進み、nが0にリセットされる。
In this case as well, there is a possibility that an erroneous determination may occur if it is determined that a puncture has occurred on the wheel only when the answer to step 505 is once. Therefore, in the flowchart of FIG. 2 or FIG. After confirmation is made in
また、この実施の形態に於いても、続いて制御はステップ565へ進み、車輌は後輪駆動車であるとして、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されているか否かを判定することが行われる。そのためステップ565に於いては、上に算出された4輪の各々についてのQ(1,f),Q(2,f),Q(3,f),Q(4,f)より、或る第五の特定の周波数f5に於ける後輪(n=3,4)のQの値であるQ(3,f5),Q(4,f5)が選択されて足し合わされてQf5drとされ、また前輪(n=1,2)のQの値であるQ(1,f5),Q(2,f5)が選択されて足し合わされてQf5ndとされる。この第五の特定周波数f5も、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されているとき車輪の上下方向加速度の変化に生ずる周波数を見分けるものとして適当な周波数とされる。
Also in this embodiment, the control subsequently proceeds to step 565, where it is determined whether the vehicle is a rear-wheel drive vehicle and whether or not a non-slip chain is attached to the drive wheel. . Therefore, in
次いで、制御はステップ575へ進み、上に算出されたQf5drがQf5ndに比して或る偏差ΔQf5以上に大きいか否かが判断される。偏差ΔQf5は滑り止め比チェーンを装着された駆動輪の上下方向加速度が滑り止めチェーンを装着されない非駆動輪の上下方向変位に比して増大することを周波数f5に基づいて検出する目的に適した大きさとされる。この場合にも、ステップ575の答が一度イエスになっただけで、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定したのでは、やはり誤判定が生ずる恐れがあるので、図2または図4のフローチャートに於けるステップ290および300と同様のステップ580および590により確認が行われた後、制御がステップ600に至ったときには、駆動輪に滑り止めチェーンが装着されていると判定される。
Next, control proceeds to step 575, where it is determined whether or not Qf5dr calculated above is greater than a certain deviation ΔQf5 compared to Qf5nd. The deviation ΔQf5 is suitable for the purpose of detecting on the basis of the frequency f5 that the vertical acceleration of the driving wheel equipped with the non-slip chain is increased compared to the vertical displacement of the non-driving wheel not equipped with the non-slip chain. It is made a size. In this case as well, if the answer to step 575 is once “yes” and it is determined that a non-slip chain is attached to the drive wheel, an erroneous determination may still occur. After the confirmation is made in
図8は、図7のフローチャートに於けるステップ565および575に代わる変更例を示すステップである。これは、4輪駆動車に於いて前輪および後輪の両方に滑り止めチェーンが装着される場合に、その装着を判定する場合に適用される。
FIG. 8 is a step showing a modified example in place of
この場合、ステップ567に於いては、チェーンの装着により車輪の上下方向加速度の周波数もチェーンが装着されていないときに比して格段に上昇するので、そのような高い第六の特定周波数f6に於ける各輪のQ値であるQ(1,f6),Q(2,f6),Q(3,f6),Q(4,f6)を選択してこれらを足し合わせてQf6tが算出され、ステップ577に於いては、Qf6tが駆動輪への滑り止めチェーンの装着を示す適当な限界値Qf6o以上であるか否かが判断される。こうすることにより、車輌が4輪駆動車であって全ての車輪にチェーンが装着されているときにもチェーンの装着を検出することができる。
In this case, in
以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 While the present invention has been described in detail with respect to several embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made to these embodiments within the scope of the present invention. .
Claims (17)
When each of the wheels is a driving wheel and the amplitude of each wheel with respect to the sixth specific frequency in the frequency distribution is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that a slip-proof chain is attached to all the driving wheels. The wheel abnormality detection device according to claim 14.
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