JP2002225694A - 車輪速度のモニタ方法および装置 - Google Patents

車輪速度のモニタ方法および装置

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JP2002225694A JP2001378305A JP2001378305A JP2002225694A JP 2002225694 A JP2002225694 A JP 2002225694A JP 2001378305 A JP2001378305 A JP 2001378305A JP 2001378305 A JP2001378305 A JP 2001378305A JP 2002225694 A JP2002225694 A JP 2002225694A
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ヴェルナー・ウアバン
Thomas Braun
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輪滑りのモニタリングにおいて、積雪また
はそれと同等として作用する走行路面条件を推測する、
車輪速度のモニタ方法および装置を提供する。 【解決手段】 車輪速度の決定ステップ(S01)と、
最大車輪速度をもつ車輪の決定ステップ(S02)と、
最小車輪速度をもつ車輪の決定ステップ(S03)と、
最大車輪速度と最小車輪速度との間の差速度の決定ステ
ップ(S04)と、差速度としきい値との比較ステップ
(S05)とを有する車輪速度のモニタ方法において、
差速度がしきい値より大きいとき、および最遅車輪が正
確に1回入れ換わり且つ最速車輪が正確に1回入れ換わ
ったときまたは最遅車輪が入れ換わらず且つ最速車輪が
入れ換わらなかったとき、および駆動車軸と非駆動車軸
との間の差速度がしきい値を超えたとき、積雪またはそ
れと同等として作用する走行路面条件が推測される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輪速度の決定ス
テップと、最大車輪速度をもつ車輪の決定ステップと、
最小車輪速度をもつ車輪の決定ステップと、最大車輪速
度と最小車輪速度との間の差速度の決定ステップと、差
速度としきい値との比較ステップとを有する車輪速度の
モニタ方法に関するものである。本発明はさらに、車輪
速度の決定手段と、最大車輪速度をもつ車輪の決定手段
と、最小車輪速度をもつ車輪の決定手段と、最大車輪速
度と最小車輪速度との間の差速度の決定手段と、差速度
としきい値との比較手段とを有する車輪速度のモニタ装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】車両安全装置、例えば電子式安定化プロ
グラム(ESP)においては、回転速度センサ信号が基
本入力変数である。回転速度センサ信号から、追加セン
サ信号を用いて、後車軸中心に関する自由回転車輪速度
が計算される。追加センサ信号を用いて、車輪速度を車
両重心ないし後車軸中心に関連させることが可能であ
る。車両重心ないし後車軸中心に関する車輪速度は、種
々の機能に対して、例えばABS機能(アンチロック制
御装置)またはASR機能(滑り防止制御装置)のため
に正確にモニタリングされるべきである。特に、ESP
のASR部分に対しては、この機能において制御しきい
値が使用されるので、車輪速度をきわめて正確にモニタ
リングすることが必要である。
【0003】いずれの場合においても、正しくないまた
はエラーを有する歯車により発生し、または同様に故障
した回転速度センサまたはきわめて大きな隙間により発
生することがあるエラーを有する信号を検出することが
有利である。
【0004】従来技術により、車両基準速度が18km
/hを超えたときに作動する論理に基づいて、車輪滑り
のモニタリングが行われる。20km/hにおいては、
最遅車輪速度と最速車輪速度との間の差が2km/hよ
り大きくてはならない。この値は10%に対応する。1
00km/hにおいては、差は5km/hより大きくて
はならない。この値は5%に対応する。18km/hと
100km/hとの間の許容差は、それに対応して線形
に外挿ないし内挿される。100km/h以上において
は、1つの車輪と他の3つの車輪との間の滑り差は、そ
れぞれ5%より大きくてはならない。この差が上記の制
限値で示した値より大きい場合、エラー・カウンタが増
分される。所定の時間後、例えば20秒後に、エラーが
診断される。
【0005】上記の論理においては、モニタリングが最
遅車輪速度と最速車輪速度のみに基づいて行われること
が問題である。したがって、特に100km/h未満の
走行速度においては、平坦でない走行路面上、または例
えば積雪のある走行路面上では、モニタリングの信頼性
が問題となることがある。上記の論理は、いわゆる積雪
の検出を含んでいない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】車輪滑りのモニタリン
グにおいて、積雪またはそれと同等として作用する走行
路面条件を推測することが本発明の課題である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、車輪速度の決
定ステップと、最大車輪速度をもつ車輪の決定ステップ
と、最小車輪速度をもつ車輪の決定ステップと、最大車
輪速度と最小車輪速度との間の差速度の決定ステップ
と、差速度としきい値との比較ステップとを有する車輪
速度のモニタ方法において、差速度がしきい値より大き
いとき、および/または最遅車輪が正確に1回入れ換わ
り且つ最速車輪が正確に1回入れ換わったとき、または
最遅車輪が入れ換わらず且つ最速車輪が入れ換わらなか
ったとき、および駆動車軸と非駆動車軸との間の差速度
がしきい値を超えたとき、積雪またはそれと同等として
作用する走行路面条件が推測されることに基づいてい
る。車軸速度は、例えば1つの車軸上に装着されている
車輪の車輪速度の平均値として計算することができる。
しきい値は、例えば駆動車軸が非駆動車軸の速度よりも
4km/h高い速度を有するときに積雪が検出されるよ
うに選択されてもよい。
【0008】車両の両側の平均車輪速度の差がしきい値
を超えたとき、片側に積雪またはそれと同等として作用
する走行路面条件が推測されることが好ましい。このし
きい値は、例えば2km/hと設定されてもよい。
【0009】同様に、タイヤ公差補正が実行されたと
き、両側に積雪またはそれと同等として作用する走行路
面条件が推測されることが有利である。したがって、片
側の積雪のみならず両側の積雪をも検出し、その結果と
して回転速度センサ信号の滑りモニタリングのエラー・
カウンタを減分することが可能である。このようにし
て、制御装置の高い信頼性が得られ、この場合、これは
特に、積雪、ハイドロ・プレーニング、ぬかるみ、砂地
または類似の走行路面条件のときに使用されることが有
利である。
【0010】本発明は特に、差速度がしきい値より大き
いとき、最大車輪速度をもつ車輪が最速車輪として記録
され且つ最小車輪速度をもつ車輪が最遅車輪として記録
される車輪論理と、車輪速度が変化し、これにより他の
車輪が最速車輪となりおよび/または他の車輪が最遅車
輪となった場合、最速車輪が記録され且つ最遅車輪が記
録される車輪論理と、記録された値と実際値とから論理
状態が決定される車輪論理とに基づき、積雪またはそれ
と同等として作用する走行路面条件が推測されることに
より有利である。モニタリングが単に最遅車輪速度と最
速車輪速度にのみ基づいて行われないので、この車輪論
理は制御の信頼性を向上させる。むしろ、最遅車輪ない
し最速車輪の入れ換わりが存在したかどうかが記録され
る。発生の可能性がある種々のケースに基づいて、発生
する論理的組み合わせに対して、対応する状態が決定さ
れる。次に、このような状態に基づいてエラーを有する
車輪の確率を推測することができる。さらに、エラーが
存在するかどうか、およびいかなるエラーが存在するか
に応じてそれぞれ、エラー・カウンタを増分ないし減分
することができる。特に、片側または両側の積雪が検出
されたとき、エラー・カウンタの減分を行うことができ
る。
【0011】最遅車輪および/または最速車輪が2回以
上入れ換わったとき、状態0と判定されることが好まし
い。モニタリングにおいて、最遅車輪および/または最
速車輪が2回以上入れ換わった場合、平坦でない(「洗
濯板状」)走行路面をもつ特殊区間上で発生することが
ある非妥当性が存在する。状態0に対応する状況におい
ては、いずれの場合も実際のエラーと推測することはで
きない。
【0012】最遅車輪のみが入れ換わらなかったとき、
または最速車輪のみが入れ換わらなかったとき、状態1
と判定されることが有利である。このように最遅車輪ま
たは最速車輪が依然として同じ車輪であったとき、これ
はエラーを有する個別の車輪を示している。
【0013】最遅車輪が正確に1回入れ換わり且つ最速
車輪が正確に1回入れ換わったとき、状態2と判定され
ることが好ましい。したがって、状態2においては、お
そらくエラーを有する2つの車輪が存在する。しかしな
がら、状態2においては車軸速度の差の検査が行われ、
さらに、車両の両側で異なる平均速度が存在するかどう
か、またはタイヤ公差補正が実行されたかどうかが検査
される。車軸速度間の所定の最小差およびさらに車両の
両側の車輪速度間の差が存在する場合、片側の積雪が推
測される。タイヤ公差補正が実行された場合、両側の積
雪が推測される。
【0014】さらに、最遅車輪が入れ換わらず且つ最速
車輪が入れ換わらなかったとき、状態3と判定されるこ
とが好ましい。このような状況においては、エラーを有
する1つまたは2つの車輪が推測される。この場合もま
た積雪の存在が検査される。状態3との判定に追加し
て、車軸速度の差がしきい値を超え且つ車両の両側の平
均車輪速度の差が同様の所定のしきい値を超えたとき、
片側の積雪が存在する。
【0015】状態0のとき、エラー・カウンタが減分さ
れることが有利である。状態0のときはエラーを推測す
ることができず、状態0と判定されたときに同時にエラ
ーが存在することは偶然のことであるので、エラー・カ
ウンタは減分される。エラー・カウンタのこの減分に基
づいてエラー・カウンタが再び0にセットされた場合、
記録された車輪は消去される。したがって、車輪論理は
新たに初期化される。
【0016】状態1および状態3のとき、エラー・カウ
ンタが2だけ増分されることが好ましい。したがって、
所定の時間後、例えば20秒後に、エラーを診断するこ
とができる。しかしながら、状態3が存在して積雪が検
出されたとき、エラー・カウンタは減分される。
【0017】状態2のとき、エラー・カウンタが1だけ
増分されることが好ましい。したがって、状態2のと
き、例えば40秒後にエラーを診断することができる。
しかしながら、状態2のときに積雪が検出されたとき、
エラー・カウンタは減分される。
【0018】車輪速度が回転速度センサ信号および追加
センサ信号から決定されることが有利である。これらの
信号の組み合わせにより、車両重心ないし後車軸の中心
に関する車輪速度を決定することが可能であり、この車
輪速度は滑りモニタリングに対して特に適している。
【0019】本発明による方法は特に、差速度と相対し
きい値との比較が行われることにより有利である。例え
ば、相対しきい値は20km/hと100km/hとの
間の全速度範囲にわたり5%であってもよい。
【0020】しかしながら、速度しきい値を下回ってい
るとき、差速度と絶対しきい値との比較が行われること
もまた可能である。それ以下では一定値で処理されるこ
の速度しきい値は、例えば40km/hであってもよ
く、この場合、最遅車輪と最速車輪との間の、例えば2
km/hの差速度しきい値は、本発明による車輪論理を
用いてモニタリングを開始するための基準値である。
【0021】本発明は、この種の装置に関して、差速度
がしきい値より大きいとき、および最遅車輪が正確に1
回入れ換わりおよび/または最速車輪が正確に1回入れ
換わったとき、または最遅車輪が入れ換わらず且つ最速
車輪が入れ換わらなかったとき、および駆動車軸と非駆
動車軸との間の差速度がしきい値を超えたとき、積雪ま
たはそれと同等として作用する走行路面条件が推測され
ることに基づいている。車軸速度は、例えば1つの車軸
に付属の車輪速度の平均値として計算することができ
る。しきい値は、例えば駆動車軸が非駆動車軸の速度よ
りも4km/h高い速度を有するときに積雪が検出され
るように選択されてもよい。
【0022】本発明は、車輪論理を導くことにより、改
善された信頼性を有するモニタリングが利用可能となる
という知見に基づいている。これは特に、特殊区間
(「洗濯板状」)上または例えば積雪におけるようなそ
の他の特殊走行路面条件における滑り制御のモニタリン
グに関するものである。
【0023】ここで本発明を好ましい実施態様を示す添
付図面により例として説明する。
【0024】
【発明の実施の形態】図1は、本発明を説明するための
流れ図を示す。本方法のステップを表わす符号は次の意
味を有している。 S01:車輪速度の決定。 S02:最大車輪速度をもつ車輪の決定。 S03:最小車輪速度をもつ車輪の決定。 S04:最大車輪速度と最小車輪速度との間の差速度の
決定。 S05:差速度がしきい値より大きいか? S06:車輪論理の作動なし。 S07:最大車輪速度をもつ車輪の記録。 S08:最小車輪速度をもつ車輪の記録。 S09:最大車輪速度をもつ車輪が変化したとき、最大
車輪速度をもつ車輪の記録。 S10:最小車輪速度をもつ車輪が変化したとき、最大
車輪速度をもつ車輪の記録。 S11:最大車輪速度をもつ車輪および最小車輪速度を
もつ車輪が、依然として同じか? S12:状態3と判定。 S14:最大車輪速度をもつ車輪、または最小車輪速度
をもつ車輪が、依然として同じか? S15:状態1と判定。 S16:エラー・カウンタを2だけ増分する。 S17:最小車輪速度をもつ車輪の1回の入れ換わり、
且つ最小車輪速度をもつ車輪の1回の入れ換わり? S18:状態2と判定。 S20:状態0と判定。 S21:エラー・カウンタを減分する。 T:積雪の検出。 S22:エラー・カウンタを減分する。 S23:エラー・カウンタを増分する。 S24:エラー・カウンタを減分する。 S25:エラー・カウンタを増分する。
【0025】ステップS01において、車両車輪の車輪
速度が決定される。車輪速度は回転速度センサ信号から
追加センサ信号を用いて決定されるので、最後に車両重
心に関する車輪速度が決定される。
【0026】ステップS02において、最大車輪速度を
もつ車輪が決定される。ステップS03において、最小
車輪速度をもつ車輪が決定される。ステップS02およ
びS03の順序は任意である。
【0027】ステップS04において、ここで最大車輪
速度と最小車輪速度との間の差速度が決定される。ステ
ップS05において、ステップS04において決定され
た差速度が所定のしきい値より大きいかどうかが検査さ
れる。例えば、20km/hと100km/hとの間の
速度範囲内においては、相対速度が超えられたかどう
か、例えば最大車輪速度をもつ車輪の速度および最小車
輪速度をもつ車輪の速度が最大車輪速度に関して5%よ
り多い偏差を相互間に有しているかどうかがモニタリン
グされてもよい。設定可能な速度しきい値、例えば40
km/hを下回っている場合、最遅車輪と最速車輪との
間の絶対差速度が、例えば2km/hのしきい値でモニ
タリングされるように設計されていてもよい。
【0028】しきい値を超えていない場合(N)、車輪
論理の作動は行われない(ステップS06)。しかしな
がら、差速度がしきい値より大きい場合(Y)、ステッ
プS07において、最大車輪速度をもつ車輪が記録され
る。ステップS08において、最小車輪速度をもつ車輪
が記録される。この場合も同様に、ステップS07およ
びS08の順序は問題ではない。
【0029】ここで最大車輪速度をもつ車輪が変化した
場合、即ちここで他の車輪が最大車輪速度を有した場
合、ステップS09においてこの車輪が記録される。同
様に、最小車輪速度をもつ車輪が変化した場合、即ちこ
こで他の車輪が最小車輪速度を有した場合、ステップS
10においてこの車輪が記録される。ステップS09お
よびS10の順序は任意である。
【0030】ステップS11において、ここで本発明に
よる車輪論理の範囲内で、最大車輪速度をもつ車輪と最
小車輪速度をもつ車輪とが依然として同じであったかど
うかが検査される。この問い合わせが肯定回答された場
合(Y)、即ち最小車輪速度をもつ車輪および最大車輪
速度をもつ車輪の入換えが行われなかった場合、ステッ
プS12において、論理的状態3と判定される。モジュ
ールTにおいて、片側積雪の検出が実行される。平均車
軸速度の低域フィルタリングされた差がしきい値より大
きく且つさらに車両の両側の平均車輪速度の低域フィル
タリングされた差が他の所定のしきい値より大きい場
合、片側積雪が検出される(Y)。この場合、ステップ
S22においてエラー・カウンタが減分される。これに
対して積雪が検出されなかった場合(N)、ステップS
23においてエラー・カウンタが2だけ増分される。
【0031】ステップS11の問い合わせが否定回答さ
れた場合(N)、ステップS14において、最大車輪速
度をもつ車輪または最小車輪速度をもつ車輪が依然とし
て同じであったかどうかが検査される。この問い合わせ
が肯定回答され(Y)、即ち最大車輪速度ないし最小車
輪速度をもつ1つ且つ正確に1つの車輪のみが入れ換わ
らなかった場合、ステップS15において状態1と判定
される。ステップS16において、同様にエラー・カウ
ンタが2だけ増分される。
【0032】ステップS14の問い合わせが否定回答さ
れた場合(N)、ステップS17において、最遅車輪速
度をもつ車輪の1回の入換えが行われたかどうか、およ
び同様に最大車輪速度をもつ車輪の1回の入換えが行わ
れたかどうかが検査される。この問い合わせが肯定回答
された場合(Y)、ステップS18において状態2と判
定される。モジュールTにおいて、片側積雪ないし両側
積雪の検出が実行される。平均車軸速度の低域フィルタ
リングされた差がしきい値より大きく且つさらに車両の
両側の平均車輪速度の低域フィルタリングされた差が他
の所定のしきい値より大きい場合、片側積雪が検出され
る(Y)。この場合、ステップS24においてエラー・
カウンタが減分される。タイヤ公差補正が行われ、平均
車軸速度の低域フィルタリングされた差が所定のしきい
値より大きく、しかも駆動車軸が非駆動車軸よりも速く
回転する場合、両側の積雪が検出される。これに対して
積雪が検出されなかった場合(N)、ステップS25に
おいてエラー・カウンタが2だけ増分される。
【0033】ステップS17の問い合わせが否定回答さ
れた場合(N)、ステップS20において、状態0と判
定される。この状態0は、特殊区間(「洗濯板状路
面」)上で発生することがある非妥当性を示す。状態0
のとき、それはエラーとは推測されない。ステップS2
1においてエラー・カウンタが減分される。
【0034】状態1と判定された場合、おそらくエラー
を有する個別の車輪が存在するであろう。積雪が検出さ
れなかった場合、状態2のときにはおそらく2つのエラ
ーを有する車輪が存在し、状態3のときには1つないし
2つのエラーを有する車輪を推測することができる。所
定の時間後に、例えば状態1および3のときには20秒
後に、ないし状態2のときには40秒後に、エラーが診
断される。これに対して状態0と判定され、したがって
エラー・カウンタが減分された場合、エラー・カウンタ
が再び0になったとき、記憶されている車輪指数は消去
される。車輪論理は新たにリセットされる。
【0035】本発明による実施態様の上記の説明は例を
示すためにのみ使用され、決して本発明を制限するため
のものではない。本発明の範囲並びにその同等範囲を逸
脱することなく、本発明の範囲内で他の変更態様および
修正態様が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を説明するための流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・ブラオン ドイツ連邦共和国 71711 ムア,ハイド ンヴェーク 11 Fターム(参考) 3D037 FA14 3D046 BB22 BB23 BB28 BB29 HH36 HH41 HH42 HH45 HH46 KK01 KK09

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪速度の決定ステップ(S01)と、 最大車輪速度をもつ車輪の決定ステップ(S02)と、 最小車輪速度をもつ車輪の決定ステップ(S03)と、 最大車輪速度と最小車輪速度との間の差速度の決定ステ
    ップ(S04)と、 差速度としきい値との比較ステップ(S05)と、を有
    する車輪速度のモニタ方法において、 差速度がしきい値より大きいときに、および最遅車輪が
    正確に1回入れ換わり、且つ最速車輪が正確に1回入れ
    換わったときに、または最遅車輪が入れ換わらず、且つ
    最速車輪が入れ換わらなかったときに、および駆動車軸
    と非駆動車軸との間の差速度がしきい値を超えたとき
    に、 積雪またはそれと同等として作用する走行路面条件が推
    測されることを特徴とする車輪速度のモニタ方法。
  2. 【請求項2】 車両の両側の平均車輪速度の差がしきい
    値を超えたときに、片側に積雪またはそれと同等として
    作用する走行路面条件が推測されることを特徴とする請
    求項1の方法。
  3. 【請求項3】 タイヤ公差補正が実行されたときに、両
    側に積雪またはそれと同等として作用する走行路面条件
    が推測されることを特徴とする請求項1または2の方
    法。
  4. 【請求項4】 差速度がしきい値より大きいときに、 最大車輪速度をもつ車輪が最速車輪として記録され(S
    07)、且つ最小車輪速度をもつ車輪が最遅車輪として
    記録される(S08)車輪論理と、 車輪速度が変化し、これにより他の車輪が最速車輪とな
    り、および/または他の車輪が最遅車輪となった場合、
    最速車輪が記録され(S09)、且つ最遅車輪が記録さ
    れる(S10)車輪論理と、 記録された値と実際値とから論理状態が決定される(S
    11−S21)車輪論理と、に基づき、積雪またはそれ
    と同等として作用する走行路面条件が推測されることを
    特徴とする請求項1ないし3のいずれかの方法。
  5. 【請求項5】 最遅車輪および/または最速車輪が2回
    以上入れ換わったときに、状態0と判定される(S2
    0)ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの方
    法。
  6. 【請求項6】 最遅車輪のみが入れ換わらなかったと
    き、または最速車輪のみが入れ換わらなかったときに、
    状態1と判定される(S15)ことを特徴とする請求項
    1ないし5のいずれかの方法。
  7. 【請求項7】 最遅車輪が正確に1回入れ換わり、且つ
    最速車輪が正確に1回入れ換わったときに、状態2と判
    定される(S18)ことを特徴とする請求項1ないし6
    のいずれかの方法。
  8. 【請求項8】 最遅車輪が入れ換わらず、且つ最速車輪
    が入れ換わらなかったときに、状態3と判定される(S
    12)ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかの
    方法。
  9. 【請求項9】 状態0のときに、エラー・カウンタが減
    分される(S21)ことを特徴とする請求項1ないし8
    のいずれかの方法。
  10. 【請求項10】 状態1および状態3のときに、エラー
    ・カウンタが2だけ増分されることを特徴とする請求項
    1ないし9のいずれかの方法。
  11. 【請求項11】 状態2のときに、エラー・カウンタが
    1だけ増分されることを特徴とする請求項1ないし10
    のいずれかの方法。
  12. 【請求項12】 車輪速度が、回転速度センサ信号およ
    び追加センサ信号から決定される(S01)ことを特徴
    とする請求項1ないし11のいずれかの方法。
  13. 【請求項13】 差速度と相対しきい値との比較が行わ
    れる(S05)ことを特徴とする請求項1ないし12の
    いずれかの方法。
  14. 【請求項14】 速度しきい値を下回っているときに、
    差速度と絶対しきい値との比較が行われる(S05)こ
    とを特徴とする請求項1ないし13のいずれかの方法。
  15. 【請求項15】 車輪速度の決定手段と、 最大車輪速度をもつ車輪の決定手段と、 最小車輪速度をもつ車輪の決定手段と、 最大車輪速度と最小車輪速度との間の差速度の決定手段
    と、 差速度としきい値との比較手段と、を有する車輪速度の
    モニタ装置において、 差速度がしきい値より大きいときに、および最遅車輪が
    正確に1回入れ換わり、且つ最速車輪が正確に1回入れ
    換わったときに、または最遅車輪が入れ換わらず、且つ
    最速車輪が入れ換わらなかったときに、および駆動車軸
    と非駆動車軸との間の差速度がしきい値を超えたとき
    に、積雪またはそれと同等として作用する走行路面条件
    が推測されることを特徴とする車輪速度のモニタ装置。
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