JP2003512970A - 車輪振動の検出方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪速度信号が評価ユニット（１１０）に供給され、評価ユ
   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。
2. 【請求項２】 評価ユニット（１０６）内で測定信号（ｓｉ，ｓａ）から計
   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。
3. 【請求項３】 車輪振動を決定するために、評価ユニット（１１０）内で速
   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。
4. 【請求項４】 速度信号（ｖｉ，ｖａ）が車輪滑り制御装置（１０８）に対
   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。
5. 【請求項５】 車輪滑り制御装置（１０８）が、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。
6. 【請求項６】 基準速度（Ｖｒｅｆ）が機関回転速度から決定されることを
   特徴とする請求項５記載の方法。
7. 【請求項７】 測定信号（ｓｉ，ｓａ）が、タイヤ（１０１）のリム付近で
   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。
8. 【請求項８】 検出された車輪振動の直接排除を可能にするために、車輪滑
   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。
9. 【請求項９】 車輪滑り制御装置（１０８）内で、振動振幅が小さい場合に
   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。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれか一項に記載の、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。