JP2719140B2 - 車輪加速度検出方法 - Google Patents

車輪加速度検出方法

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JP2719140B2 JP622488A JP622488A JP2719140B2 JP 2719140 B2 JP2719140 B2 JP 2719140B2 JP 622488 A JP622488 A JP 622488A JP 622488 A JP622488 A JP 622488A JP 2719140 B2 JP2719140 B2 JP 2719140B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車の車輪加速度検出方法に関し、もつ
と詳しくは、いわゆるアンチスキツド制御などにおい
て、車輪速度に対応した周期を有する信号に基づいて車
輪加速度を検出する車輪加速度検出方法に関する。
従来の技術 アンチスキツド制御は、自動車の車輪の路面とのスリ
ツプ率を、車輪と路面との摩擦係数が最大となるように
して車輪を制動する。このようなアンチスキツド制御の
演算のために、車輪加速度を求めることが必要となる。
特に高精度のアンチスキツド制御を行なうには、車輪が
ロツクして停止状態から、動き出す初期の状態における
車輪加速度を求めることが必要となる。
従来から、車輪速度を検出するには、その車輪に強磁
性材料から成る検出板が固定され、この検出板には周方
向に多数の切欠きが形成されており、このような検出板
と磁気結合したコイルによつて、車輪速度に対応した周
期を有する信号を波形正形し、パルス化したものを第11
図に示す。このパルスの周期W1,W2,W3を演算することに
よつて車輪速度を求めることができる。このパルスを受
信するマイクロコンピユータなどによつて実現される処
理回路は、パルス周期がたとえば30msecを越えるときに
は時間的制約から車輪速度の検出が不可能となるように
構成されている。したがつてアンチスキツド制御時に車
輪のロツク状態から回復する際に車輪速度が、低速度で
あつてその周期W1が30msec以上であり、したがつて時刻
t1では速度の検出が不可能であり、時刻t2においてパル
ス幅W2が30msec未満となることによつて、車輪速度V1が
初めて演算可能となる。その後の30msec未満のパルス幅
W3経過した時刻t3では車輪速度V2が演算して求められ
る。これらの速度V1,V2の差と、パルス幅W3とによつて
車輪加速度を時刻t3において演算することができる。
このような先行技術において、高精度のアンチスキツ
ド制御のためには時刻t2において車輪加速度を演算して
求めたいところであるけれども、時刻t1においては車輪
速度を演算することが不可能であり、したがつて時刻t2
において車輪加速度を演算することはできない。
また先行技術において、第12図に示されるように車輪
速度が車輪のロツク停止状態から急速に回復し、たとえ
ば時刻t5以降では一定の速度になつた場合を想定する。
最初のパルス周期W4は前述のように30msecを越えてお
り、したがつて時刻t5では車輪速度を検出することはで
きない。時刻t6,t7では周期W5,W6が30msec未満であり、
各時刻t6,t7において車輪速度を検出することができ
る。こうして時刻t6では、車輪速度を検出することはで
きるが、車輪加速度は検出することができない。時刻t7
では、車輪速度を検出することができるとともに、車輪
加速度もまた演算して求めることができる。
このように車輪のロツク状態からの車輪速度の回復が
速い場合には、最初の加速度の演算が行なえる時刻t7に
おいて実際には加速度が零となつている場合があり、車
輪速度が回復する時点での回復加速度が検出できず、誤
差を生じる結果になる。
発明が解決すべき課題 本発明の目的は、車輪加速度を車輪が停止状態から動
き出す初期において、可及的に正確に検出することがで
きるようにした車輪加速度検出方法を提供することであ
る。
課題を解決するための手段 本発明は、車輪速度に対応した周期を有する信号を発
生し、この信号に基づいて車輪加速度を検出する車輪加
速度検出方法において、 信号の周期が所定値以上の場合は、車輪停止と判定す
るとともに、車輪停止と判定された前回の信号の周期か
ら変化した今回の信号の周期が前記所定値未満の場合
は、車輪停止から回復したと判定し、今回の信号の周期
から演算した車輪速度VSと、信号の周期が前記所定値の
ときの車輪速度VLと、予め定める係数K3とから、今回の
車輪加速度を、 =K3・(VS−VL) に基づいて演算して求めることを特徴とする車輪加速度
検出方法である。
作 用 本発明に従えば、信号の周期が前記所定値のときの車
輪速度VLと、信号の周期が前記所定値未満になつた場合
にその信号の周期から演算した車輪速度VSとの差に基づ
いて演算して車輪加速度を求めるようにしたので、
車輪が動き出した初期における車輪加速度を直ちに求め
ることができるとともにその車輪加速度を、係数K3
に依存して可及的に正確に求めることが可能になる。
実施例 第1図は、本発明の一実施例のブロツク図である。自
動車の車輪に関連して信号発生器1が設けられる。この
信号発生器1は、車輪に固定された強磁性材料から成る
検出板2と、その近傍に配置されたコイル3とを有す
る。検出板2は、周方向に等間隔をあけて多数の切欠き
4と突起5とが形成される。コイル3は車体に固定され
た永久磁石片6に巻回されている。こうして検出板2が
車輪と一体的に回転することによつて、コイル3から
は、車輪速度に対応した周期を有する信号が発生され
る。コイル3らの信号は、マイクロコンピュータなどに
よつて実現される処理回路7に入力される。処理回路7
からの制御信号は、油圧アクチユエータ8に与えられ、
これによつて車輪の摩擦制動機構9が動作して制動力が
得られる。油圧アクチユエータ8はまた、運転者のブレ
ーキペダル10の踏込みによつてもまた制御される。こう
して運転者がブレーキペダル10を踏込んで制動を行なう
ときに、車輪と路面との摩擦係数が最大となるスリツプ
率で車輪が制動されるように、処理回路7は、コイル3
からの信号に応答して油圧アクチユエータ8を制御し、
制動機構9によつて最適な車輪の制動が行なわれる。
第2図は、コイル3から発生される信号を波形整形し
た波形を示す。信号発生器1からのパルスの周波数と
車輪速度VWとは、たとえば第1式の関係を有する。
=50・VW …(1) たとえば車輪速度2m/secのときにおけるパルス発生器
1の周波数は、 =50・2 =100HZ パルス周期は 処理回路7では、予め定めた速度VLが2m/sec以下であ
るとき、車輪速度の演算は不可能とし、車輪が停止して
いるものと判断する。すなわちパルス周期Tが10msec以
上であれば車輪が停止しているものと判定し、車輪速度
の演算は行なわない。
検出可能な最低車輪速度VLは、 したがって第3図(1)に示すようなパルスが得られ
たとき、処理回路7では、時刻t8において周期が所定値
以上の15msecであるので車輪停止と判定し、時刻t9にお
いては所定値未満の8msecであるので車輪停止が回復と
判定し車輪速度の演算を行なう。
車輪加速度の演算に関して説明を行なう。処理回路7
によつて検出可能な最低車輪速度VLに対応するコイル3
からの出力のパルス幅を10msecとし、車輪加速度がたと
えば100m/sec2であつて大きい場合Aと、10m/sec2であ
つて小さい場合Bとについての例を説明する。
A、車輪加速度100m/sec2で加速する場合。
A1、第4図(1)で示されるように演算開始速度が最
大となるとき、 演算開始の1回前の値が検出可能な最低車輪速度VL
ごく近似した値でその最低車輪速度VLを下まわっている
状態では、第4図(1)における時刻tiにおいて演算が
開始され、したがつて時刻tiにおいて検出される演算開
始時の速度V11は最大となる。このときにおける車輪加
速度は、第4式で概略値を計算することができる。
A2、第4図(2)で示されるように時刻tiにおける演
算開始時の車輪速度が最小となるとき、 演算開始時の速度が最低車輪速度VLをごくわずかで上
まわつたとき、その次のサンプル値の時刻t1+1における
演算によつて得られる速度Vsは、最低車輪速度VXLとほ
ぼ等しい。
≒VS …(5) この第4図(2)においては時刻tiにおける加速度Vs
はほぼ零となつてしまうけれども、この時刻tiにおいて
は加速度は演算できず、この点で先行技術と同様であ
る。
B、車輪加速度10m/sec2で加速する場合。
B1、第5図(1)で示されるように演算開始速度が最
大となるとき、前述のA1のときと同様に、時刻tiの演算
開始時における車輪加速度sは第6式で示されるとお
りであり、概略正しく計算することができる。
B1、第5図(2)で示されるように演算開始時tiの車
輪速度が最小となるとき、 前述のA1のときと同様に、車輪加速度はほぼ零と
なるけれども先行技術においての時刻tiでは、車輪加速
度の演算が行なわれなかつたのであり、先行技術と比べ
て特に問題となることはない。
したがつて前述のいずれの場合A,Bでも、演算開始時
における車輪速度の値にはばらつきがあるけれども、低
い車輪加速度10m/sec2で加速しているにも拘わらず、誤
つて、大きい加速度100m/sec2で加速しているものと演
算することは生じない。したがつて本発明では、加速度
を時刻tiにおいて演算することによつて、従来から加速
度が演算不可能であつた時刻tiにおいて加速度を求める
ことができ、その後の時刻tiにおいて求められる車輪加
速度は実際の車輪加速度に近似した値とすることができ
る。
第6図は前述の100m/sec2で加速する場合Aのばらつ
きを示しており、第7図は前述の10m/sec2で加速する場
合のばらつきを示している。
第4図(1)および第5図(1)で示されるように演
算開始時tiにおける車輪速度が最大、すなわち演算開始
前の車輪速度が検出可能な最低車輪速度VLをわずかに下
まわつた値となる場合に、実際の正しい車輪加速度の演
算値が得られるように、係数K3を設定することによつ
て、車輪加速度と実際の真の0との関係は、 …(7) となる。
上述の実施例では演算を簡単にするために信号の周期
を10msec(検出可能な最低車輪速度VLのときの周期)と
仮定してK3を設定したけれども、実際に検出された信号
の周期を用いれば、演算の精度をさらに向上することが
でき、一般的には第10式で示すようにすることができ
る。
ここでΔtは、車輪速度演算開始時tiにおけるコイル
3から得られる信号の周期を示す。
第8図を参照して実際の車輪速度がラインl1で示され
るとき、処理回路7では時刻tiにおいて検出可能な最低
車輪速度VLを越える。したがつて本発明の考え方に従え
ば、時刻tiにおける演算して求めた車輪速度Vsと検出可
能な最低車輪速度VLとの差ΔV1は、第8図に示されるよ
うに大きな加速度であるときには大きな値と考えること
ができる。
また第9図に示されるように実際の車輪速度がライン
l2で示されるとき、時刻tiで車輪速度Vsが検出可能な最
低車輪速度VLを越えたときにおける加速度ΔV2はそのラ
インl2で示される速度の時間変化率が小さいので、一般
には小さい。
このようにして本発明によれば、信号の周期が所定値
以上で車輪停止と判定された状態から、信号の周期が前
記所定値未満に初めて変化した時点tiにおいて演算した
車輪速度VSと、信号の周期が前記所定値のときの車輪速
度VLとの差ΔV1,ΔV2に、予め定める係数K3を掛算する
ことによつて、実際の車輪加速度に近似した車輪加速度
の推定値を求めることが可能であることが理解される。
第10図を参照して処理回路7の動作を説明する。ステ
ツプs1からステツプs2に移り、演算の初期化を行ない、
次にステツプs3ではコイル3からの信号の周期が検出可
能な最低車輪速度VLに対応した所定値以上であるかが判
断され、パルス3の周期が所定値以上の場合は、ステツ
プs4に移り、速度Vnおよび加速度nを零と定める。ス
テツプs9では車体速度の演算を行ない、ステツプs10で
はアンチスキツド制御が行なわれるべきかどうかを判定
し、アンチスキツド制御が行なわれるべき制動時にはス
テツプs11に移り、アンチスキツド制御を行ない、アン
チスキツド制御が行なわれるべきでないと判断されたと
きにはステツプs12においてアンチスキツドの制御が行
なわれずにブレーキペダル10による制動が行なわれる。
ステツプs3において、コイル3からのパルスの周期が
所定値未満の場合(検出可能な最低車輪速度以上の値)
であるものと判断されたときにはステツプs5に移り、車
輪速度Vnが第12式に基づいて演算される。
ここでΔTnは、コイル3からの信号の周期であり、K2
は予め定めた係数である。nはサンプル回を示す添え字
である。
ステツプs6では、車輪速度が零であつて車輪が停止し
ていたかどうかが判断される。前回のサンプル時に車輪
が停止していなければステツプs6からステツプs8に移
り、車輪加速度Vnが第13式のようにして演算される。
ここでΔTnは、一定のサンプル周期であり、K1は予め
定めた係数である。
前回のサンプル時に車輪速度が零であり、車輪が停止
されているものと判断されたときにはステツプs7に移
り、第14式で示されるようにして車輪加速度nが求め
られる。
n=K3・(Vs−VL) …(13) 本発明は、アンチスキツド制御に関連して実施される
だけでなくその他、車輪加速度の検出を行なうために広
範囲に実施することができる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、自動車の車輪加速度
を、その車輪速度が初めて検出された時点tiにおいて
も、車輪加速度を演算して推測することが可能になる。
これによつてたとえば本発明がアンチスキツド制御など
に関連して実施されているとき、アンチスキツドの制御
を高精度に行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロツク図、第2図はコイ
ル3から発生される信号を波形整形した波形を示す図、
第3図は車輪の停止状態などを判定するための手順を示
す図、第4図は大きい加速度であるときにおける加速度
の演算の仕方を説明するための図、第5図は加速度が小
さいときにおける加速度の演算の仕方を説明するための
図、第6図は加速度が大きいときにおける推定車輪加速
度のばらつきを示す図、第7図は加速度が小さいときに
おける推定車輪加速度のばらつきを示す図、第8図は車
輪加速度が大きいときにおける推定車輪加速度を求める
ための手順を示す図、第9図は車輪加速度が小さいとき
における推定車輪加速度を求める手順を示す図、第10図
は処理回路7の動作を説明するためのフローチヤート、
第11図および第12図は先行技術における車輪加速度を求
めるための手順を示す波形図である。 1……信号発生器、2……検出板、3……コイル、7…
…処理回路、8……油圧アクチユエータ、9……制動機
構、10……足踏みペダル

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車輪速度に対応した周期を有する信号を発
    生し、この信号に基づいて車輪加速度を検出する車輪加
    速度検出方法において、信号の周期が所定値以上の場合
    は、車輪停止と判定するとともに、車輪停止と判定され
    た前回の信号の周期から変化した今回の信号の周期が前
    記所定値未満の場合は、車輪停止から回復したと判定
    し、今回の信号の周期から演算した車輪速度VSと、信号
    の周期が前記所定値のときの車輪速度VLと、予め定める
    係数K3とから、今回の車輪加速度を、 =K3・(VS−VL) に基づいて演算して求めることを特徴とする車輪加速度
    検出方法。
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