JP3822660B2 - 回転数センサの監視方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の関連する技術分野】
本発明は、第１の車輪回転数および第２の車輪回転数を用いて実際のスリップ数を求め、かつ所定の条件が存在する場合前記実際のスリップ数を累算し、かつ累算されたスリップ数が第１のしきい値を上回ったときエラーであると検出するという、車輪回転数を求めるための回転数センサの監視方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転数センサを監視するためのこの種の方法およびこの種の装置は、西独国特許出願公開第３５０１４３５号公報から公知である。そこには１つの方法および１つの装置が記載されている。このために、回転数信号を発生する２つのセンサが設けられている。２つのセンサを監視するために、２つのセンサの周波数が比較される。２つの周波数の比が前以て決められた百分率値より大きい値だけ相互に相異しているとき、エラーが検出される。所定の条件においては、２つのセンサが異なった回転数値を発生する事態が起こり得る。このことは例えば、センサが１つの軸の２つの車輪の回転数を検出する場合である。曲線走行の際に、２つの回転数値は相互に相異する。
【０００３】
さらに、西独国特許出願公開第３８４１９５８号公報（米国特許第５２７７４８２号明細書）からロック防止制御が公知である。この制御は、所定の条件下で第２の車輪のスリップ値が前以て決められた時間の間前以て決められた値より上昇するとき、遮断される。このことは、非常輪が使用されている場合、ロック防止制御は行われるべきでないという背景の前で生じる。ここには回転数センサの監視については言及されていない。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
本発明の課題は、回転数センサを監視するための装置および方法において、欠陥を検出するためのできるだけ簡単かつ確実な方法を可能にすることである。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
この課題は、本発明によれば、車輪回転数の差が第２のしきい値より大きく、かつ車輪のいずれも空回りしていないとき、実際のスリップ数を累算し、かつ実際のスリップ数（Ｚ）が第３のしきい値（ＺＳ）より小さいとき、累算されたスリップ数（Ｚ）を所定の値（Ｘ）だけ低減することによって解決される。また、この方法を実施するための装置は、請求項４に記載されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説明する。
【０００７】
１００で、種々のセンサ１０１，１０２，１０３および１０４の信号を処理する制御ユニットが示されている。センサ１０１，１０２，１０３および１０４は、車両の個々の車輪の回転数を検出する。すなわち、センサ１０１は左後輪の回転数を検出し、センサ１０２は右後輪の回転数を検出し、センサ１０３は左前輪の回転数を検出しかつセンサ１０４は右前輪の回転数を検出する。
【０００８】
制御ユニット１００は、調整部材１１０に制御信号を加える。さらに、制御ユニット１００は、種々の別のセンサ１２０の信号を処理する。センサ１０１ないし１０４のセンサ信号は評価装置１３０に供給され、評価装置は制御信号出力部に信号を供給し、制御信号出力部はこれら信号に依存して調整部材１１０を制御する。
【０００９】
有利には制御ユニット１００はロック防止制御装置ないし駆動スリップ制御部である。しかし既述の方法はこの種の制御ユニットに制限されず、個々の車輪の回転数が評価されるすべての制御ユニットにおいて使用することができる。
【００１０】
本発明を４つの車輪を有する車両に基づいて説明する。しかし本発明は、別の数の車輪を有する車両にも拡張することができる。原理的に本発明は、２つの回転数センサしか存在していない車両にも適用可能である。
【００１１】
評価装置１３０は、種々の車輪回転数を評価しかつこれらを基準速度ＶＲと比較する。この基準速度は車両の走行速度に相応する。基準速度は例えば、すべての車輪について平均化された車輪回転数から形成される。当該比較結果を基に出発して、制御信号設定部１４０は調整操作部材１１０に供給するための信号を計算し、調整操作部材は例えばロック防止制御装置の場合ロックしている車輪における制動圧力を低減する。
【００１２】
駆動スリップ制御部では調整操作部材１１０は絞り弁または別の出力を決定する調整操作部材とすることができる。
【００１３】
制御ユニット１００の誤機能および調整操作部材１１０の誤った機能を回避するために、センサ１０１ないし１０４の領域におけるエラーは確実に検出されなければならない。センサの領域またはセンサ信号の評価の領域におけるエラー発生の際には、相応の措置を講じなければならない。例えば車両の運転者に、制御ユニットが正常に動作していないことを指示しなければならない。このことは例えば、センサの１つが誤って動作するときに生じる。この場合センサは、実際の回転数に相当しない信号を供給する。適当な措置を保証するために、図２に示されているような過程が実行される。
【００１４】
センサ１０１ないし１０４は、車輪に組み付けられたパルス輪を用いて速度に依存した連続パルス列を発生する。
【００１５】
検査は、種々の車輪の車輪速度の比較に基づいている。これらは直線走行および同じタイヤ状態において同一である。本発明の実施例において、車輪速度を相互に比較するのではなくて、基準速度ＶＲと比較するようにすることもできる。
【００１６】
第１のステップ２００において、計数器Ｚが０にセットされる。計数器の内容は累算されたスリップ数Ｚに相応する。引き続きステップ２１０において、左後輪の車輪回転数ＶＨＬ、右前輪の回転数ＶＶＲ並びにこれら２つの車輪速度の差ΔＶ１が求められる。相応に、右後輪の回転数ＶＨＲと左前輪の回転数ＶＶＬとの差ΔＶ２が求められる。
【００１７】
別の車輪対の差も求めることができる。しかし有利には駆動軸と被駆動軸との間で車輪対が形成される。
【００１８】
引き続きステップ２２０において、絶対値に関して最大の差がΔＶＭＡＸとして求められる。この差ΔＭＡＸは、実際にスリップの生じた車輪または（エラーに基づいて）スリップが生じたと見做される車輪を示している。引き続く質問部２３０は、ΔＶＭＡＸの絶対値がしきい値ΔＶＳより大きいかどうかを検査する。このしきい値ΔＶＳは、曲線走行の場合左および右の車輪が異なった速度で回転することを考慮する。質問部２３０が、求められた差ΔＶＭＡＸが限界値ΔＶＳより小さいことを検出するとき、曲線走行が存在することから出発している。この場合プログラムはステップ２１０によって続けられる。
【００１９】
これに対して差ΔＶＭＡＸがしきい値ΔＶＳより大きいとき、ステップ２４０において所謂実際のスリップ数ＺＮが決定される。この実際のスリップ数ＺＮは、物理的なスリップに対する尺度である。有利には、実際のスリップ数ＺＮとして正規化された速度差ΔＶＭＡＸが使用される。すなわち、実スリップ値ＺＮは車両速度ＶＲによって重み付けられた最大差ΔＶＭＡＸに相応する。実スリップ値ＺＮは有利には低い方の速度領域においてΔＶＭＡＸに正比例し、すなわちΔＶＭＡＸの絶対量がスリップ数として使用される。高い方の回転数領域において、実際のスリップ数ＺＮはΔＶＭＡＸ／ＶＲに比例している。車両速度は例えば、すべての車輪回転数の平均値である。
【００２０】
ステップ２５０において、実スリップ数ＺＮが車輪回転数の許容偏差ＺＺだけ低減される。スリップ値を補正するこの値は、個々の車輪の異なった直径に基づく許容偏差を考慮する。この値は例えば、車両が所謂非常輪を有しているかどうかに依存している。比較的小さな直径を有する非常輪が設けられているとき、非常輪のない車両の場合よりも値ＺＺは比較的大きく選択される。この方法によって非常に迅速なエラー検出が可能である。ステップ２５０における適当な補正値ＺＺの選択によって、車両における非常輪の使用を考慮することができる。
【００２１】
引き続く制限部２６０は、実際のスリップ数ＺＮを最大の許容値に制限する。
【００２２】
限界値をどのくらいの高さに選択するかに依存して、エラーを検出する基になる異なった時間が生じる。高いしきい値の場合、比較的迅速にエラーが検出され、低いしきい値の場合エラー検出は相応に比較的長く持続する。
【００２３】
【外１】
【００２４】
質問部２７０およびステップ２８０を用いて、空回りする車輪に基づく速度差が実スリップ値ＺＮの低減によって著しく減衰される。車輪の空回りは、車輪が所定の時間にわたって加速されることによって検出される。
【００２５】
このことは、所定の条件が存在する場合に実際のスリップ値ＺＮが累算されることを意味する。すなわち、スリップ数は、車輪回転数間の偏差がしきい値ΔＶＳより大きく、かつ車輪のいずれもが空回りしていないときにのみ累算される。さらに、スリップ数は車両速度ＶＲに正規化され、制限されかつ許容偏差ＺＺだけ低減される。
【００２６】
引き続いて質問部２９０は、実際のスリップ数ＺＮがしきい値ＺＳより小さいかどうかを検査する。小さい場合には、計数器の累算されたスリップ数Ｚは所定の絶対値Ｘだけ低減される。小さくない場合には、ステップ３１０において計数器の累算されたスリップ数Ｚは実際のスリップ数ＺＮの値だけ高められる。
【００２７】
スリップ数がしきい値ＺＳより大きい場合、スリップ数が累算される。この累算されたスリップ数がしきい値ＺＮを上回るや否や、エラーが検出される。スリップ数がしきい値ＺＳより小さければ、累算されたスリップ数が所定の絶対値だけ低減される。この結果として、或る時間の間、偏差が発生しないとき、スリップ計数器Ｚが値０をとる。
【００２８】
質問部３２０は、計数器の内容がしきい値ＺＦより大きいかどうかを検査する。大きくなければ、プログラムはステップ２１０で続けられる。大きい場合には、ステップ３３０においてエラーが検出される。
【００２９】
既述の方法は、全体の速度領域において適用可能である。任意の車輪におけるエラーを検出することができる。駆動軸の車輪と被駆動軸の車輪との比較に基づいて、２つの被駆動輪ないし２つの駆動車輪における同形式のエラーを検出することができる。検出時間がエラーのおおきさに依存していることは特別有利である。すなわち、大きな速度差を来す重大なエラーは比較的迅速に検出され、これに対し小さな速度差しか招来しないエラーは漸く遅延されて検出される。
【００３０】
特別有利な実施例において、スリップ数に相応する、駆動スリップ制御部および／またはロック防止制御装置の量を、実際のスリップ数ＺＮとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置のブロック図である。
【図２】本発明の方法のフローチャートである。
【符号の説明】
ＺＮ スリップ数、 ＺＦ，ＺＳ しきい値、 Ｚ 累算されたスリップ数、 ＺＺ 許容偏差
【発明の関連する技術分野】
本発明は、第１の車輪回転数および第２の車輪回転数を用いて実際のスリップ数を求め、かつ所定の条件が存在する場合前記実際のスリップ数を累算し、かつ累算されたスリップ数が第１のしきい値を上回ったときエラーであると検出するという、車輪回転数を求めるための回転数センサの監視方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転数センサを監視するためのこの種の方法およびこの種の装置は、西独国特許出願公開第３５０１４３５号公報から公知である。そこには１つの方法および１つの装置が記載されている。このために、回転数信号を発生する２つのセンサが設けられている。２つのセンサを監視するために、２つのセンサの周波数が比較される。２つの周波数の比が前以て決められた百分率値より大きい値だけ相互に相異しているとき、エラーが検出される。所定の条件においては、２つのセンサが異なった回転数値を発生する事態が起こり得る。このことは例えば、センサが１つの軸の２つの車輪の回転数を検出する場合である。曲線走行の際に、２つの回転数値は相互に相異する。
【０００３】
さらに、西独国特許出願公開第３８４１９５８号公報（米国特許第５２７７４８２号明細書）からロック防止制御が公知である。この制御は、所定の条件下で第２の車輪のスリップ値が前以て決められた時間の間前以て決められた値より上昇するとき、遮断される。このことは、非常輪が使用されている場合、ロック防止制御は行われるべきでないという背景の前で生じる。ここには回転数センサの監視については言及されていない。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
本発明の課題は、回転数センサを監視するための装置および方法において、欠陥を検出するためのできるだけ簡単かつ確実な方法を可能にすることである。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
この課題は、本発明によれば、車輪回転数の差が第２のしきい値より大きく、かつ車輪のいずれも空回りしていないとき、実際のスリップ数を累算し、かつ実際のスリップ数（Ｚ）が第３のしきい値（ＺＳ）より小さいとき、累算されたスリップ数（Ｚ）を所定の値（Ｘ）だけ低減することによって解決される。また、この方法を実施するための装置は、請求項４に記載されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説明する。
【０００７】
１００で、種々のセンサ１０１，１０２，１０３および１０４の信号を処理する制御ユニットが示されている。センサ１０１，１０２，１０３および１０４は、車両の個々の車輪の回転数を検出する。すなわち、センサ１０１は左後輪の回転数を検出し、センサ１０２は右後輪の回転数を検出し、センサ１０３は左前輪の回転数を検出しかつセンサ１０４は右前輪の回転数を検出する。
【０００８】
制御ユニット１００は、調整部材１１０に制御信号を加える。さらに、制御ユニット１００は、種々の別のセンサ１２０の信号を処理する。センサ１０１ないし１０４のセンサ信号は評価装置１３０に供給され、評価装置は制御信号出力部に信号を供給し、制御信号出力部はこれら信号に依存して調整部材１１０を制御する。
【０００９】
有利には制御ユニット１００はロック防止制御装置ないし駆動スリップ制御部である。しかし既述の方法はこの種の制御ユニットに制限されず、個々の車輪の回転数が評価されるすべての制御ユニットにおいて使用することができる。
【００１０】
本発明を４つの車輪を有する車両に基づいて説明する。しかし本発明は、別の数の車輪を有する車両にも拡張することができる。原理的に本発明は、２つの回転数センサしか存在していない車両にも適用可能である。
【００１１】
評価装置１３０は、種々の車輪回転数を評価しかつこれらを基準速度ＶＲと比較する。この基準速度は車両の走行速度に相応する。基準速度は例えば、すべての車輪について平均化された車輪回転数から形成される。当該比較結果を基に出発して、制御信号設定部１４０は調整操作部材１１０に供給するための信号を計算し、調整操作部材は例えばロック防止制御装置の場合ロックしている車輪における制動圧力を低減する。
【００１２】
駆動スリップ制御部では調整操作部材１１０は絞り弁または別の出力を決定する調整操作部材とすることができる。
【００１３】
制御ユニット１００の誤機能および調整操作部材１１０の誤った機能を回避するために、センサ１０１ないし１０４の領域におけるエラーは確実に検出されなければならない。センサの領域またはセンサ信号の評価の領域におけるエラー発生の際には、相応の措置を講じなければならない。例えば車両の運転者に、制御ユニットが正常に動作していないことを指示しなければならない。このことは例えば、センサの１つが誤って動作するときに生じる。この場合センサは、実際の回転数に相当しない信号を供給する。適当な措置を保証するために、図２に示されているような過程が実行される。
【００１４】
センサ１０１ないし１０４は、車輪に組み付けられたパルス輪を用いて速度に依存した連続パルス列を発生する。
【００１５】
検査は、種々の車輪の車輪速度の比較に基づいている。これらは直線走行および同じタイヤ状態において同一である。本発明の実施例において、車輪速度を相互に比較するのではなくて、基準速度ＶＲと比較するようにすることもできる。
【００１６】
第１のステップ２００において、計数器Ｚが０にセットされる。計数器の内容は累算されたスリップ数Ｚに相応する。引き続きステップ２１０において、左後輪の車輪回転数ＶＨＬ、右前輪の回転数ＶＶＲ並びにこれら２つの車輪速度の差ΔＶ１が求められる。相応に、右後輪の回転数ＶＨＲと左前輪の回転数ＶＶＬとの差ΔＶ２が求められる。
【００１７】
別の車輪対の差も求めることができる。しかし有利には駆動軸と被駆動軸との間で車輪対が形成される。
【００１８】
引き続きステップ２２０において、絶対値に関して最大の差がΔＶＭＡＸとして求められる。この差ΔＭＡＸは、実際にスリップの生じた車輪または（エラーに基づいて）スリップが生じたと見做される車輪を示している。引き続く質問部２３０は、ΔＶＭＡＸの絶対値がしきい値ΔＶＳより大きいかどうかを検査する。このしきい値ΔＶＳは、曲線走行の場合左および右の車輪が異なった速度で回転することを考慮する。質問部２３０が、求められた差ΔＶＭＡＸが限界値ΔＶＳより小さいことを検出するとき、曲線走行が存在することから出発している。この場合プログラムはステップ２１０によって続けられる。
【００１９】
これに対して差ΔＶＭＡＸがしきい値ΔＶＳより大きいとき、ステップ２４０において所謂実際のスリップ数ＺＮが決定される。この実際のスリップ数ＺＮは、物理的なスリップに対する尺度である。有利には、実際のスリップ数ＺＮとして正規化された速度差ΔＶＭＡＸが使用される。すなわち、実スリップ値ＺＮは車両速度ＶＲによって重み付けられた最大差ΔＶＭＡＸに相応する。実スリップ値ＺＮは有利には低い方の速度領域においてΔＶＭＡＸに正比例し、すなわちΔＶＭＡＸの絶対量がスリップ数として使用される。高い方の回転数領域において、実際のスリップ数ＺＮはΔＶＭＡＸ／ＶＲに比例している。車両速度は例えば、すべての車輪回転数の平均値である。
【００２０】
ステップ２５０において、実スリップ数ＺＮが車輪回転数の許容偏差ＺＺだけ低減される。スリップ値を補正するこの値は、個々の車輪の異なった直径に基づく許容偏差を考慮する。この値は例えば、車両が所謂非常輪を有しているかどうかに依存している。比較的小さな直径を有する非常輪が設けられているとき、非常輪のない車両の場合よりも値ＺＺは比較的大きく選択される。この方法によって非常に迅速なエラー検出が可能である。ステップ２５０における適当な補正値ＺＺの選択によって、車両における非常輪の使用を考慮することができる。
【００２１】
引き続く制限部２６０は、実際のスリップ数ＺＮを最大の許容値に制限する。
【００２２】
限界値をどのくらいの高さに選択するかに依存して、エラーを検出する基になる異なった時間が生じる。高いしきい値の場合、比較的迅速にエラーが検出され、低いしきい値の場合エラー検出は相応に比較的長く持続する。
【００２３】
【外１】
質問部２７０およびステップ２８０を用いて、空回りする車輪に基づく速度差が実スリップ値ＺＮの低減によって著しく減衰される。車輪の空回りは、車輪が所定の時間にわたって加速されることによって検出される。
【００２５】
このことは、所定の条件が存在する場合に実際のスリップ値ＺＮが累算されることを意味する。すなわち、スリップ数は、車輪回転数間の偏差がしきい値ΔＶＳより大きく、かつ車輪のいずれもが空回りしていないときにのみ累算される。さらに、スリップ数は車両速度ＶＲに正規化され、制限されかつ許容偏差ＺＺだけ低減される。
【００２６】
引き続いて質問部２９０は、実際のスリップ数ＺＮがしきい値ＺＳより小さいかどうかを検査する。小さい場合には、計数器の累算されたスリップ数Ｚは所定の絶対値Ｘだけ低減される。小さくない場合には、ステップ３１０において計数器の累算されたスリップ数Ｚは実際のスリップ数ＺＮの値だけ高められる。
【００２７】
スリップ数がしきい値ＺＳより大きい場合、スリップ数が累算される。この累算されたスリップ数がしきい値ＺＮを上回るや否や、エラーが検出される。スリップ数がしきい値ＺＳより小さければ、累算されたスリップ数が所定の絶対値だけ低減される。この結果として、或る時間の間、偏差が発生しないとき、スリップ計数器Ｚが値０をとる。
【００２８】
質問部３２０は、計数器の内容がしきい値ＺＦより大きいかどうかを検査する。大きくなければ、プログラムはステップ２１０で続けられる。大きい場合には、ステップ３３０においてエラーが検出される。
【００２９】
既述の方法は、全体の速度領域において適用可能である。任意の車輪におけるエラーを検出することができる。駆動軸の車輪と被駆動軸の車輪との比較に基づいて、２つの被駆動輪ないし２つの駆動車輪における同形式のエラーを検出することができる。検出時間がエラーのおおきさに依存していることは特別有利である。すなわち、大きな速度差を来す重大なエラーは比較的迅速に検出され、これに対し小さな速度差しか招来しないエラーは漸く遅延されて検出される。
【００３０】
特別有利な実施例において、スリップ数に相応する、駆動スリップ制御部および／またはロック防止制御装置の量を、実際のスリップ数ＺＮとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置のブロック図である。
【図２】本発明の方法のフローチャートである。
【符号の説明】
ＺＮ スリップ数、 ＺＦ，ＺＳ しきい値、 Ｚ 累算されたスリップ数、 ＺＺ 許容偏差
Claims (4)
- 第１の車輪回転数および第２の車輪回転数を用いて実際のスリップ数を求め、かつ
所定の条件が存在する場合、前記実際のスリップ数（ＺＮ）を累算し、かつ
累算されたスリップ数（Ｚ）が第１のしきい値（ＺＦ）を上回ったとき、エラーであると検出する
という、車輪回転数を求めるための回転数センサの監視方法において、
車輪回転数の差が第２のしきい値（ΔＶＳ）より大きく、かつ
車輪のいずれも空回りしていないとき、
実際のスリップ数（ＺＮ）を累算し、かつ
実際のスリップ数（Ｚ）が第３のしきい値（ＺＳ）より小さいとき、累算されたスリップ数（Ｚ）を所定の値（Ｘ）だけ低減する
ことを特徴とする回転数センサの監視方法。 - 実際のスリップ数（ＺＮ）として２つの車輪回転数の正規化された差を用いる
請求項１記載の回転数センサの監視方法。 - 実際のスリップ数（ＺＮ）を許容偏差（ＺＺ）だけ低減して、個々の車輪の車輪直径偏差が考慮されるようにしかつエラーが検出されるまでにプログラムが実行するサイクル数を確定することになる最大許容値に制限する
請求項１または２記載の回転数センサの監視方法。 - 車輪回転数を求めるための回転数センサの監視装置であって、
第１の車輪回転数および第２の車輪回転数を用いて実際のスリップ数を求め、かつ
所定の条件が存在する場合、前記実際のスリップ数（ＺＮ）を累算し、かつ
累算されたスリップ数（Ｚ）が第１のしきい値（ＺＦ）を上回ったとき、エラーであると検出する
手段（１３０）が設けられている
形式の装置において、
車輪回転数の差が第２のしきい値（ΔＶＳ）より大きく、かつ
車輪のいずれも空回りしていないとき、
実際のスリップ数（ＺＮ）が累算され、かつ
実際のスリップ数（Ｚ）が第３のしきい値（ＺＳ）より小さいとき、累算されたスリップ数（Ｚ）を所定の値（Ｘ）だけ低減する
ことを特徴とする回転数センサの監視装置。
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