JP2003512970A - Method and apparatus for detecting wheel vibration - Google Patents
Method and apparatus for detecting wheel vibrationInfo
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Abstract
(57)【要約】 振動信号がタイヤ・センサにより決定され、これにより、駆動系の振動特性のみならずタイヤそれ自身の振動特性も決定することが可能であり、したがって摩擦振動による外乱の制御性能への影響の急速な排除が可能となる、車両に対する滑り制御装置において使用される車輪振動の検出方法および装置が記載されている。 (57) [Summary] The vibration signal is determined by the tire sensor, which makes it possible to determine not only the vibration characteristics of the drive train but also the vibration characteristics of the tire itself, and therefore, the control performance of disturbance due to frictional vibration. A method and a device for detecting wheel vibrations used in a slip control device for a vehicle, which enables a rapid elimination of the influence on the vehicle, are described.
Description
【０００１】
従来の技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載のアンチロック制御装置に使用される車
輪振動の検出方法および付属装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wheel vibration detection method and an accessory device used in an antilock control device according to the general concept of claim 1.
【０００２】
車輪振動は車輪滑り制御装置に著しく影響を与える。車輪振動の検出により、
制御の快適性および制御性能を改善するために、車輪速度、車輪微分のような制
御変数がフィルタリングないし補正されてもよい。Wheel vibrations significantly affect wheel slip control systems. By detecting wheel vibration,
In order to improve control comfort and control performance, control variables such as wheel speed, wheel differentials may be filtered or corrected.
【０００３】
ドイツ特許公開第１９５１６１２０号から、ブレーキ圧力制御信号が発生され
るアンチロック制御装置が既知である。駆動軸のディファレンシャルにおける速
度が決定され、そしてこの速度の周波数解析から駆動系振動の存在が検出される
。このとき、それに応答して、駆動系振動が減衰するようにブレーキ圧力制御装
置の操作時間が調節される。さらに、駆動系振動が存在するとき、その結果とし
て発生する捩りモーメントが決定され、捩りモーメントにより、ブレーキ圧力制
御のための操作時間が駆動系振動を減衰させる方向に変化される。From German Patent Publication No. 19516120 an antilock control device is known in which a brake pressure control signal is generated. The velocity at the drive shaft differential is determined and the presence of driveline vibrations is detected from a frequency analysis of this velocity. At this time, in response thereto, the operation time of the brake pressure control device is adjusted so that the drive system vibration is attenuated. Further, when drive system vibration is present, the resulting torsional moment is determined, and the torsional moment changes the operating time for brake pressure control in a direction to damp drive system vibration.
【０００４】
既知のアンチロック制御装置においては、回転速度センサ信号から車輪速度お
よびそれから導かれる変数を計算するために、通常の回転速度センサ信号が評価
される。この入力信号は車輪振動の検出信号として使用される。In the known antilock control system, the normal rotational speed sensor signal is evaluated in order to calculate the wheel speed and the variables derived therefrom from the rotational speed sensor signal. This input signal is used as a detection signal of wheel vibration.
【０００５】
ドイツ特許公開第１９６２０５８１号は、車輪から走行路面へ伝達されるトル
クおよび／またはその瞬間の摩擦係数に対する信号を得る方法として車両車輪回
転特性の決定装置を示し、この場合、タイヤ上に磁化面または磁化細長面が設け
られている。測定値伝送器が、回転方向に異なる２つまたは複数の位置において
シャシに固定装着され、かつさらに車輪回転軸から異なる距離を有している。タ
イヤが変形したとき、タイヤに作用する力により測定値伝送器から出力された測
定信号間の位相位置の変化が発生する。位相位置の変化が、車輪から走行路面に
伝達されるトルクおよび／またはその瞬間の摩擦係数に対する尺度として評価さ
れる。したがって、ドイツ特許公開第１９６２０５８１号は、タイヤ・センサお
よびこれにより測定されるタイヤ・センサ信号を示す。DE-A-196 20 581 shows a device for determining the rolling characteristics of vehicle wheels as a method of obtaining a signal for the torque transmitted from the wheels to the road surface and / or for the instantaneous coefficient of friction, in this case on the tire. A magnetized surface or a magnetized elongated surface is provided. A measured value transmitter is fixedly mounted on the chassis at two or more positions that differ in the direction of rotation and also has a different distance from the wheel axle. When the tire is deformed, the force acting on the tire causes a change in the phase position between the measurement signals output from the measurement value transmitter. The change in phase position is evaluated as a measure for the torque transmitted from the wheels to the road surface and / or the instantaneous coefficient of friction. DE-A 19620581 therefore shows a tire sensor and the tire sensor signal measured thereby.
【０００６】
例えばドイツ特許公開第１９５１６１２０号から既知のようなアンチロック制
御装置から出発して、車輪振動のアンチロック制御装置の作動への外乱影響をさ
らに低減可能にすることが本発明の課題である。It is the object of the present invention to allow a further reduction of the disturbance influence of wheel vibrations on the operation of the antilock control device, for example starting from an antilock control device as is known from DE-A 19516120. is there.
【０００７】
この課題は請求項１および１０に記載の特徴により解決される。本発明の有利
な実施形態が従属請求項２ないし９に記載されている。
発明の利点
特に本発明により駆動系振動を容易に決定することができる。本発明によりタ
イヤ・センサで決定された測定信号を用いて車輪振動を検出することにより、滑
り制御装置は物理的車輪経過に対応して希望の車輪滑りに制御することができる
。タイヤそれ自身の振動による外乱が制御性能に影響を与えることはない。This task is solved by the features of claims 1 and 10. Advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims 2-9. Advantages of the Invention In particular, the invention allows easy determination of driveline vibrations. By detecting the wheel vibrations using the measurement signals determined by the tire sensor according to the invention, the slip control device can control the desired wheel slip in response to the physical wheel progression. The disturbance caused by the vibration of the tire itself does not affect the control performance.
【０００８】
以下に本発明を図面に示す実施形態により説明する。
実施形態の説明
図１に本発明による車輪振動の検出方法を実行するための装置のブロック回路
図が示されている。車両におけるすべてのタイヤの代表として示されている１つ
のタイヤ１０１に、測定値伝送器として、好ましくは周方向に伸長する磁界線を
有する磁化面（細長面）１０２、１０３が、図２に示すように設けられている。
磁化面１０２、１０３はタイヤ１０１内に埋込加工されまたはタイヤ１０１の外
面に設けられていてもよい。磁化はセクションごとに常に同じ方向でしかも逆向
きに行われ、すなわち磁化は交番極性を有している。図２に正の極性を有する磁
化面が符号１０２で示され、負の極性を有する磁化面が符号１０３で示されてい
る。磁化細長面１０２および１０３は、タイヤのリム突起付近および接触面付近
に伸長していることが好ましい。したがって、測定値伝送器１０２および１０３
は車輪速度で回転する。The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. Description of Embodiments FIG. 1 shows a block circuit diagram of an apparatus for carrying out a method for detecting wheel vibration according to the present invention. In one tire 101, which is shown as representative of all the tires in a vehicle, magnetized surfaces (elongated surfaces) 102, 103 having magnetic field lines, which preferably extend in the circumferential direction, are shown in FIG. Is provided.
The magnetized surfaces 102 and 103 may be embedded in the tire 101 or provided on the outer surface of the tire 101. The magnetization is always in the same direction and in the opposite direction for each section, i.e. the magnetization has an alternating polarity. In FIG. 2, a magnetized surface having a positive polarity is indicated by reference numeral 102, and a magnetized surface having a negative polarity is indicated by reference numeral 103. The magnetized elongate surfaces 102 and 103 preferably extend near the rim protrusion and the contact surface of the tire. Therefore, the measured value transmitters 102 and 103
Rotates at wheel speed.
【０００９】
測定値受信器１０４および１０５は、回転方向に異なる２つまたは複数の位置
においてシャシに固定装着されかつさらに回転軸または車軸１００から異なる半
径方向距離を有している。これにより、車輪ハブ付近の測定値受信器１０５が測
定する内側信号ｓｉが得られ、および車輪ハブから遠く離れた測定値受信器１０
４が測定する外側信号ｓａが得られる。信号ｓｉおよびｓａは、図２ａに示すよ
うに、相互に位相位置Ｄだけ位相がずれている。The measurement value receivers 104 and 105 are fixedly mounted on the chassis at two or more positions that differ in the direction of rotation and also have different radial distances from the axis of rotation or axle 100. This provides the inner signal si measured by the measured value receiver 105 near the wheel hub, and the measured value receiver 10 far away from the wheel hub.
The outer signal sa measured by 4 is obtained. The signals si and sa are out of phase with each other by a phase position D, as shown in FIG. 2a.
【００１０】
例えば走行中またはブレーキ作動時におけるように、タイヤに作用する力によ
ってタイヤ１０１の変形ないしひずみが発生する場合、内側信号ｓｉと外側信号
ｓａとの間に、それぞれ図２ｂおよび図２ｃに示すようにｄ１ないしｄ２だけ位
相位置Ｄの移動が発生する。2b and 2c, respectively, between the inner signal si and the outer signal sa, when the tire 101 is deformed or distorted by a force acting on the tire, such as during running or braking. As shown, movement of the phase position D occurs by d1 or d2.
【００１１】
タイヤ１０１の回転は、好ましくは周方向に変化する測定信号ｓｉおよびｓａ
の極性を介して検出される。測定されたそれぞれの振幅および位相を有する測定
信号ｓｉおよびｓａは、速度信号および位相位置を決定するために図１に示した
評価ユニット１０６に供給され、評価ユニット１０６は、タイヤ・センサとも呼
ばれる測定値受信器１０４、１０５の配置に対応するタイヤ１０１のそれぞれ既
知の内周および外周によりそれぞれの速度信号ｖｉおよびｖａを計算し、速度信
号ｖｉおよびｖａはこのときそれぞれ車輪滑り制御装置１０８に対する入力信号
として使用することができる。The rotation of the tire 101 is preferably measured in the circumferential direction by measuring signals si and sa.
Is detected via the polarity of. The measurement signals si and sa with the respective measured amplitudes and phases are fed to the evaluation unit 106 shown in FIG. 1 for determining the velocity signal and the phase position, which evaluation unit 106 also measures the tire sensor. The respective velocity signals vi and va are calculated by means of the respective known inner and outer circumferences of the tire 101 corresponding to the arrangement of the value receivers 104, 105, which velocity signals vi and va are then respectively input signals to the wheel slip control device 108. Can be used as
【００１２】
さらに、評価ユニット１０６は、内側信号ｓｉおよび外側信号ｓａの間のＤ＋
ｄ１からＤ−ｄ２へ、またはその逆方向への位相位置の変化を決定し、この位相
位置の変化は、走行中またはブレーキ作動時におけるタイヤ１０１の変形を与え
る。Furthermore, the evaluation unit 106 includes a D + between the inner signal si and the outer signal sa.
A change in the phase position from d1 to D-d2 or vice versa is determined, and this change in the phase position gives a deformation of the tire 101 during running or during braking.
【００１３】
速度信号ｖｉ、ｖａは、さらに振動振幅および振動周波数を決定するためにユ
ニット１１０に供給される。この決定は、速度信号ｖｉおよびｖａの間の差ｖａ
−ｖｉを形成することにより行われる。The velocity signals vi, va are supplied to the unit 110 for further determining the vibration amplitude and vibration frequency. This determination determines the difference va between the speed signals vi and va.
-Vi.
【００１４】
発生する車輪振動は、最初に急速に変化する周速ｖｉおよびｖａを形成させる
。この急速な変化は、発進時における車輪の滑り回転、またはブレーキ作動時に
おける車輪のロックに対応する車輪の滑り回転に対応して行われる。（急速に変
化する）周速ｖｉ、ｖａから、ユニット１１０において、速度ｖａおよびｖｉ間
の差を形成することにより振動振幅が計算され、および付属の振動周波数が計算
される。さらに、図２ｂおよび図２ｃに関して上で説明したように、速度ｖｉお
よびｖａに対応する内側信号ｓｉおよび外側信号ｓａ間のＤ＋ｄ１からＤ−ｄ２
への位相位置の変化から決定可能なタイヤの変形が検出されたとき、この駆動系
振動には車両全体を振動させることがある駆動系振動が存在する。The generated wheel vibrations initially form the rapidly changing peripheral velocities vi and va. This rapid change is made in response to the slip rotation of the wheel at the time of starting or the slip rotation of the wheel corresponding to the lock of the wheel at the time of braking. From the (rapidly changing) peripheral speeds vi, va, in unit 110 the vibration amplitude is calculated by forming the difference between the speeds va and vi, and the associated vibration frequency is calculated. Furthermore, as explained above with respect to Figures 2b and 2c, D + d1 to D-d2 between the inner signal si and the outer signal sa corresponding to the speeds vi and va.
When a deformation of the tire that can be determined from the change in the phase position is detected, this drive system vibration includes drive system vibration that may cause the entire vehicle to vibrate.
【００１５】
ユニット１１０内で決定された車輪振動の周波数および振幅に応じてそれぞれ
、適切なフィルタ手段または補正手段を有する車輪滑り制御装置１０８は、滑り
を有する車輪のフィルタリングされた速度信号と基準速度Ｖｒｅｆとの間の差と
して制御に関連する制御偏差を計算することができる。この場合、基準速度Ｖｒ
ｅｆは、従来技術から既知のように決定することができる。例えば、基準速度Ｖ
ｒｅｆは機関回転速度から決定されてもよい。Depending on the frequency and the amplitude of the wheel vibrations determined in the unit 110, the wheel slip control device 108, which has suitable filter means or correction means respectively, controls the filtered speed signal of the wheel with slip and the reference speed. The control deviation associated with the control can be calculated as the difference between Vref and Vref. In this case, the reference speed Vr
ef can be determined as known from the prior art. For example, the reference speed V
ref may be determined from the engine speed.
【００１６】
さらに、車輪滑り制御装置１０８において、振動が発生したときに直ちに制御
減衰措置に導くために、種々の車輪振動の車両に固有の車輪速度経過が値ｓａ、
ｓｉおよびｖａ、ｖｉの相関として記憶されてもよい。変化する車輪荷重と測定
信号値との間の相関は、検出された車輪振動に対して与えられる次の直接応答を
可能にする。Further, in the wheel slip control device 108, in order to immediately lead to the control damping measures when vibration occurs, the wheel speed characteristic peculiar to the vehicle of various wheel vibrations is set to the value sa,
It may be stored as a correlation of si and va, vi. The correlation between the varying wheel load and the measured signal value allows a subsequent direct response to the detected wheel vibration.
【００１７】
− 振動が小さい場合には、（ブレーキ）圧力の保持は以後の振動を励起せず
かつ振動振幅は漸近的に減衰される。ブレーキ・トルク要求が高い場合には、振
動の最大値に到達していないときに車輪ブレーキ圧力が上昇される。If the vibration is small, holding the (brake) pressure does not excite subsequent vibrations and the vibration amplitude is asymptotically damped. If the braking torque demand is high, the wheel brake pressure is increased when the maximum vibration is not reached.
【００１８】
振動振幅が大きい場合には、振動している車輪における目的に合わせたブレー
キ圧力パルスにより能動的減衰が行われる。車輪微分が０より大きくなるとき、
ブレーキ圧力上昇が行われる。車輪微分が０より小さくなるとき、ブレーキ圧力
低減が行われる。In the case of large vibration amplitudes, active damping is provided by targeted braking pressure pulses on the vibrating wheel. When the wheel differential becomes greater than 0,
The brake pressure is increased. When the wheel differential is less than 0, braking pressure reduction is performed.
【００１９】
車輪滑り制御装置１０８におけるその他の制御は、例えば冒頭記載のドイツ特
許公開第１９５１６１２０号に記載の従来技術から既知のように行われる。
本発明により、タイヤ・センサにより測定された測定信号を用いて駆動系振動
の検出が行われる。これによりタイヤそれ自身の振動を検出することができ、こ
れは従来技術では不可能であったことである。本発明により、外乱振動の制御装
置特性への影響を直ちに排除することができる。The other controls in the wheel slip control device 108 are carried out, for example, as known from the prior art described in the German patent publication 19516120 mentioned at the outset. According to the present invention, the drive system vibration is detected using the measurement signal measured by the tire sensor. This allows the vibrations of the tire itself to be detected, which is not possible with the prior art. According to the present invention, the influence of disturbance vibration on the control device characteristics can be immediately eliminated.
【図１】 図１は本発明による方法を実行するための装置のブロック回路図を示す。[Figure 1] FIG. 1 shows a block circuit diagram of an apparatus for carrying out the method according to the invention.
【図２】 図２ａ、図２ｂおよび図２ｃは本発明による方法の説明図を示す。[Fig. 2] 2a, 2b and 2c show an illustration of the method according to the invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ザオター，トーマス ドイツ連邦共和国デー−71686 レムゼッ ク，ジルヒャーシュトラーセ 19 (72)発明者 ヴァンデル，ヘルムート ドイツ連邦共和国デー−71706 マルクグ レーニンゲン，ケルターシュトラーセ 33 (72)発明者 ポルツィン，ノルベルト ドイツ連邦共和国デー−74374 ツァバー フェルト，ブルグンダーヴェーク １ Ｆターム(参考） 2G064 AA14 BA02 BD08 CC13 3D046 BB28 HH35 HH36 JJ06 KK06─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Zaota, Thomas Federal Republic of Germany Day-71686 Remze Ku, Jircher Strasse 19 (72) Inventor Wander, Helmut Federal Republic of Germany Day 71706 Markg Leningen, Kelterstraße 33 (72) Inventors Portzin and Norbert Federal Republic of Germany Day-74374 Czabar Felt, Burgunderweg 1 F term (reference) 2G064 AA14 BA02 BD08 CC13 3D046 BB28 HH35 HH36 JJ06 KK06
Claims (10)
ニット（１１０）により、駆動系振動を考慮して、駆動系振動が減衰するように
車輪滑り制御装置（１０８）に対する制御信号が発生される、車両に対する滑り
制御装置において使用される車輪振動検出方法において、 測定信号（ｓｉ，ｓａ）がタイヤ（１０１）に設けられたタイヤ・センサ（１
０４、１０５）により測定され、 駆動系振動が測定信号（ｓｉ，ｓａ）により決定される ことを特徴とする車輪振動の検出方法。1. A wheel speed signal is supplied to an evaluation unit (110), and the evaluation unit (110) controls a wheel slip control device (108) so that drive system vibration is damped in consideration of drive system vibration. In a wheel vibration detection method used in a slip control device for a vehicle in which a signal is generated, a tire sensor (1) provided with a measurement signal (si, sa) on a tire (101).
04, 105), and the drive system vibration is determined by the measurement signal (si, sa).
算された速度信号（ｖｉ，ｖａ）が急速に変化し、および評価ユニット（１０６
）内で同時に、測定信号（ｓｉ，ｓａ）間の位相位置（Ｄ）の（Ｄ＋ｄ１）から
（Ｄ−ｄ２）への変化またはその逆方向への変化（ｄ１，ｄ２）によりタイヤ（
１０１）の変形が測定されたとき、測定信号（ｓｉ，ｓａ）から駆動系振動が決
定されることを特徴とする請求項１記載の方法。2. The speed signal (vi, va) calculated from the measurement signal (si, sa) in the evaluation unit (106) changes rapidly, and the evaluation unit (106).
), The tire ((d1, d2)) or the opposite direction (d1, d2) of the phase position (D) between the measurement signals (si, sa) changes from (D + d1) to (D-d2).
Method according to claim 1, characterized in that when the deformation of 101) is measured, the driveline vibration is determined from the measurement signal (si, sa).
度信号（ｖｉ，ｖａ）間の差を形成することにより車輪振動の周波数および振幅
が計算されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。3. The frequency and the amplitude of the wheel vibrations are calculated by forming the difference between the speed signals (vi, va) in the evaluation unit (110) to determine the wheel vibrations. The method according to claim 1 or 2.
する入力信号として使用されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一
項に記載の方法。4. The method as claimed in claim 1, wherein the speed signal (vi, va) is used as an input signal to the wheel slip control device (108).
幅に応じてそれぞれ、適切なフィルタ手段を用いて、滑り発生車輪のフィルタリ
ングされた速度信号（ｖａ）と基準速度（Ｖｒｅｆ）との間の差として制御に関
連する制御偏差を計算することを特徴とする請求項４記載の方法。5. A wheel slip control device (108) uses a suitable filter means depending on the frequency and the amplitude of the wheel vibrations, respectively, by means of suitable filter means, to obtain a filtered speed signal (va) and a reference speed (Vref) of the slip occurring wheel. 5.) A method as claimed in claim 4, characterized in that the control deviation associated with the control is calculated as the difference between
特徴とする請求項５記載の方法。6. Method according to claim 5, characterized in that the reference speed (Vref) is determined from the engine speed.
測定された測定信号（ｓｉ）およびタイヤ（１０１）の接触面付近で測定された
測定信号（ｓａ）であり、この場合、測定信号（ｓｉ，ｓａ）がそれぞれ、車両
車軸（１００）の方向に、異なる半径方向距離に配置されたタイヤ・センサ（１
０４，１０５）としての測定値受信器により受け取られることを特徴とする請求
項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。7. The measurement signal (si, sa) is a measurement signal (si) measured near the rim of the tire (101) and a measurement signal (sa) measured near the contact surface of the tire (101). , In this case, the measurement signals (si, sa) are arranged at different radial distances in the direction of the vehicle axle (100), respectively.
7. A method as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that it is received by a measurement value receiver as 04, 105).
り制御装置（１０８）内に、種々の車輪振動の車両固有の車輪速度過程が、測定
信号（ｓａ，ｓｉ）および速度（ｖａ，ｖｉ）に対する値の相関として記憶され
ることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法。8. The vehicle-specific wheel speed process of different wheel vibrations is measured in the wheel slip control device (108) in order to enable the direct elimination of the detected wheel vibrations. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is stored as a correlation of the values with respect to and velocity (va, vi).
は、ブレーキ圧力を保持したときに振動振幅は漸近的に減衰され、およびブレー
キ・トルク要求が高い場合には、振動の最大値に到達していないときに車輪ブレ
ーキ圧力が上昇されることと、 振動振幅が大きい場合には、振動している車輪において目的に合わせたブレー
キ圧力パルスにより能動的減衰が行われ、この場合、車輪差の変化が傾向的に大
きくなるときにブレーキ圧力上昇が行われ、および車輪差の変化が傾向的に小さ
くなるときにブレーキ圧力低減が行われることと を特徴とする請求項８記載の方法。9. Within the wheel slip control system (108), when the vibration amplitude is small, the vibration amplitude is asymptotically damped when the brake pressure is maintained, and when the brake torque demand is high, The wheel brake pressure is increased when the maximum vibration is not reached, and if the vibration amplitude is large, active damping is provided by a targeted brake pressure pulse on the vibrating wheel. In this case, the brake pressure is increased when the change in the wheel difference tends to increase, and the brake pressure is decreased when the change in the wheel difference tends to decrease. The method described.
滑り制御装置において使用される車輪振動検出方法を実行するための装置におい
て、 タイヤ・センサ（１０４，１０５）、タイヤ（１０１）の回転速度（ｖｉ，ｖ
ａ）の計算ユニット（１０６）、および回転速度（ｖｉ，ｖａ）の差（ｖａ−ｖ
ｉ）を形成することによる駆動系振動の決定ユニット（１１０）を備え、 駆動系振動に対して決定された値が、タイヤ速度に対する値および基準速度と
共に車輪滑り制御装置（１０８）に供給される 車輪振動検出方法を実行するための装置。10. A device for performing a wheel vibration detection method used in a slip control device for a vehicle according to claim 1, comprising a tire sensor (104, 105) and a tire. Rotational speed of (101) (vi, v
a) the calculation unit (106) and the difference (va-v) between the rotational speeds (vi, va).
i) a driveline vibration determining unit (110) by which the determined value for driveline vibration is supplied to the wheel slip control device (108) together with the value for the tire speed and the reference speed. Apparatus for performing a wheel vibration detection method.
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