JP4709804B2 - 車輪径のばらつき検出装置 - Google Patents
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Description
本発明は、互いに独立して回転する車両の複数の車輪の径のばらつきを検出する車輪径のばらつき検出装置に関する。
一般に、車両の挙動の制御などに用いるために、複数の車輪のそれぞれの速度を算出することが行われている。具体的には、各車輪の角速度をセンサで検出するとともに、この検出された各車輪の角速度と、車輪の所定の径に応じて、各車輪の速度が算出される。このような算出手法では、所定の径に対して、車輪の実際の径が経年的に変化したり、個体差によってばらついたりしたときに、車輪の速度を適正に算出することができない。このため、従来、車輪の径を補正することが行われており、例えば特許文献1に開示されている。この特許文献1では、上記と同様にして複数の車輪の速度をそれぞれ算出し、算出した複数の車輪の速度の平均値を算出するとともに、この平均値と算出した各車輪の速度との偏差に基づいて、各車輪の径が補正される。
上述したように、この従来の補正手法では、複数の車輪の速度の平均値と算出した車輪の速度との偏差が、各車輪の径の変化を表すパラメータとして用いられている。しかし、複数の車輪の速度の平均値は、複数の車輪の速度を全体的になました値であるので、そのような平均値と算出した車輪の速度との偏差は、複数の車輪間の径の相対的なばらつきを直接的には表さず、したがって、複数の車輪間の径の相対的なばらつきを適切に検出することができない。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、複数の車輪間の径の相対的なばらつきを適切に検出することができる車輪径のばらつき検出装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明は、互いに独立して回転する車両Vの複数の車輪(実施形態における(以下、本項において同じ)左前輪WFL、右前輪WFR、左後輪WRL、右後輪WRR)の径のばらつきを検出する車輪径のばらつき検出装置1であって、複数の車輪の回転数(左前輪回転数NFL、右前輪回転数NFR、左後輪回転数NRL、右後輪回転数NRR)をそれぞれ検出する車輪回転数センサ11と、複数の車輪の1つを基準車輪(左後輪WRL)とし、検出された基準車輪の回転数と、検出された他の車輪(右後輪WRR)の回転数との比較結果に基づいて、複数の車輪の径のばらつきを表すばらつきパラメータ(タイヤ異径率RDR)を算出するばらつきパラメータ算出手段(ECU2、ステップ3)と、車両Vの走行距離を検出する走行距離検出手段(ECU2、ステップ2)と、検出された走行距離(走行距離積算値DISSUM)が所定距離(第2所定距離DIS2)に達するまでに得られた複数のばらつきパラメータを平均化した値に基づいて、ばらつきパラメータを学習するばらつきパラメータ学習手段(ECU2、ステップ4、31〜33、36、44)と、ばらつきパラメータ学習手段によって学習されたばらつきパラメータの学習値(異径率学習値RDRG)を記憶する記憶手段(ECU2、ステップ36、44)と、を備え、ばらつきパラメータ学習手段は、ばらつきパラメータの暫定学習値(暫定値RDRGT)を算出する(ステップ14)とともに、算出した暫定学習値と記憶手段により記憶された学習値とを比較した結果に基づいて、暫定学習値と記憶された学習値の双方の信頼性を判定する(ステップ17、13、18)ことを特徴とする。
この車輪径のばらつき検出装置によれば、複数の車輪の回転数がそれぞれ、車輪回転数センサによって検出される。また、複数の車輪の1つを基準車輪とし、検出された基準車輪の回転数と検出された他の車輪の回転数との比較結果に基づいて、複数の車輪の径のばらつきを表すばらつきパラメータが、ばらつきパラメータ算出手段によって算出される。通常、車両の直進中には、基準車輪および他の車輪の速度は互いに等しいため、両車輪の径が互いに等しい場合には、両車輪の回転数は互いに等しくなる一方、両車輪の径が互いに異なる場合には、両車輪は互いに独立して回転することから、両車輪の回転数は互いに異なる。したがって、ばらつきパラメータを上記のように算出することによって、基準車輪を基準とする他の車輪の径の相対的なばらつきを適切に検出することができる。
また、ばらつきパラメータ学習手段によって、ばらつきパラメータが、検出された車両の走行距離が所定距離に達するまでに得られた複数のばらつきパラメータを平均化した値に基づいて学習される。したがって、ばらつきパラメータの算出中、車両の旋回や加速などに伴って、基準車輪と他の車輪の間に比較的大きな速度差が一時的に生じるような場合でも、そのような一時的な外乱の影響を抑制しながら、ばらつきパラメータを適切に学習し、算出することができる。さらに、上述した構成によれば、ばらつきパラメータ学習手段によって学習されたばらつきパラメータの学習値が記憶手段によって記憶され、ばらつきパラメータの暫定学習値が算出されるとともに、算出された暫定学習値と記憶手段により記憶された学習値とを比較した結果に基づいて、暫定学習値と記憶された学習値の双方の信頼性が判定される。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の車輪径のばらつき検出装置1において、ばらつきパラメータは、他の車輪の回転数と基準車輪の回転数との比であることを特徴とする。
この構成によれば、他の車輪の回転数と基準車輪の回転数との比をばらつきパラメータとして算出する。他の車輪と基準車輪との回転数比は、例えば前者と後者との回転数の偏差と異なり、回転数の大小にかかわらず、基準車輪を基準とする他の車輪の径の相対的なばらつきを直接的に表す。したがって、他の車輪と基準車輪との回転数比をばらつきパラメータとして用いることによって、車輪径のばらつきをより適切に検出することができる。
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の車輪径のばらつき検出装置1において、複数の車輪は左右の車輪を含み、基準車輪は左右の車輪の一方であり、他の車輪は左右の車輪の他方であることを特徴とする。
この構成によれば、ばらつきパラメータを左右の車輪の一方の回転数と他方の回転数との比較結果に応じて算出するので、左右の車輪間の径の相対的なばらつきを適切に検出することができる。このため、前後の車輪の一方が駆動輪であり、他方が従動輪である場合において、車両の加速などに伴い、前後の車輪の実際の速度が互いに異なるようなときでも、その影響を受けることなく、車輪径の相対的なばらつきを適切に検出することができる。また、検出された左右の車輪間の径の相対的なばらつきに応じて、左右の車輪間の速度差を適切に算出することが可能になり、その結果に直接基づいて、例えば車両の横加速度の算出やコーナリングの判定などを精度良く行うことができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図1は、本実施形態による車輪径のばらつき検出装置1を適用した車両Vを概略的に示している。この車両Vは、互いに独立して回転する左右の前輪WFL,WFRおよび後輪WRL、WRR(基準車輪、他の車輪)を備える四輪車両であり、その前部にエンジン3が搭載されている。このエンジン3のクランク軸(図示せず)は、自動変速機4や差動装置5を介して、左右の前輪WFL,WFRに連結されている。左右の前輪WFL、WFRおよび後輪WRL、WRRには、ディスク式のブレーキBFL、BFR、BRL、BRRがそれぞれ設けられており、これらのブレーキBFL、BFR、BRL、BRRの制動力は、後述するECU2により制御される。
また、左右の前輪WFL、WFRおよび後輪WRL、WRRには、磁気ピックアップ式の車輪回転数センサ11(走行距離検出手段)がそれぞれ設けられており、これらの車輪回転数センサ11から、左右の前後輪の回転数NFL、NFR、NRL、NRRを表す検出信号がECU2にそれぞれ出力される。ECU2は、例えば、左右の後輪回転数NRL,NRRに応じて車速VPを算出する。
さらに、エンジン3のクランク軸には、所定のクランク角ごとにクランクパルス信号CRKを出力するクランク角センサ12が設けられており、その信号もまた、ECU2に出力される。ECU2は、クランクパルス信号CRKに基づいてエンジン回転数NEを算出する。また、ECU2には、アクセル開度センサ13から、アクセルペダル(図示せず)の操作量(以下「アクセル開度」という)APを表す検出信号が出力される。
ECU2(ばらつきパラメータ算出手段、走行距離検出手段、ばらつきパラメータ学習手段、記憶手段)は、I/Oインターフェース、CPU、RAM、ROMおよびEEPROMなどからなるマイクロコンピュータで構成されており、上述した各種のセンサ11〜13からの検出信号に応じ、エンジン3や自動変速機4、ブレーキBFL、BFR、BRL、BRRの動作を制御する。
また、ECU2は、左右の後輪WRL,WRRのタイヤ径の相対的なばらつきを検出するために、右後輪WRRのタイヤ径と左後輪WRLのタイヤ径との比であるタイヤ異径率RDRを算出するとともに、算出したタイヤ異径率RDRを学習することによって異径率学習値RDRGを算出する。その詳細については後述する。本実施形態では、タイヤ異径率RDRがばらつきパラメータに相当する。
さらに、算出した異径率学習値RDRGを用い、左後輪WRLと右後輪WRRの速度差DVWを次式(1)によって算出する。
DVW=TRREF・NRL−TRREF・RDRG・NRR ……(1)
ここで、TRREFは、所定の基準タイヤ径(例えば30cm)に2πを乗算した値である。また、算出した速度差DVWに応じて、車両Vがコーナリング中か否かを判定するコーナリング判定と車両Vの横加速度の算出を行うとともに、コーナリング中に、算出した横加速度に応じ、エンジン回転数NEやブレーキBFL、BFR、BRL、BRRの制動力を制御することによって、横加速度を制御する(以下、この制御を「コーナリングG制御」という)。
DVW=TRREF・NRL−TRREF・RDRG・NRR ……(1)
ここで、TRREFは、所定の基準タイヤ径(例えば30cm)に2πを乗算した値である。また、算出した速度差DVWに応じて、車両Vがコーナリング中か否かを判定するコーナリング判定と車両Vの横加速度の算出を行うとともに、コーナリング中に、算出した横加速度に応じ、エンジン回転数NEやブレーキBFL、BFR、BRL、BRRの制動力を制御することによって、横加速度を制御する(以下、この制御を「コーナリングG制御」という)。
次に、図2を参照しながら、上記の異径率学習値RDRGを算出するためのタイヤ径ばらつき検出処理について説明する。本処理は、エンジン3の運転中、所定時間T(例えば10msec)ごとに実行される。まず、ステップ1(「S1」と図示。以下同じ)では、車速VPに上記の所定時間Tを乗算することによって、走行距離DISを算出する。次いで、走行距離積算値DISSUM(車両の走行距離)を、その前回値DISSUMZにステップ1で算出した走行距離DISを加算することによって算出する(ステップ2)。なお、この走行距離積算値DISSUMは、エンジン3の始動時に値0にリセットされる。
次に、右後輪回転数NRRを左後輪回転数NRLで除算することによって、タイヤ異径率RDRを算出する(ステップ3)。次いで、算出したタイヤ異径率RDRと、記憶されている異径率学習値の最新値RDRG(n)との差を、異径率偏差DGとして算出する(ステップ4)。以下、適宜、記憶されているデータのうちの最新値を、(n)を付して示すとともに、最新値に対してk回前に記憶されたものを、(n−k)を付して示すものとする。なお、このステップ4では、工場からの出荷やバッテリの交換の直後などにおいて、異径率学習値RDRGが求められていないときには、その初期値として所定値(例えば値1.0)が用いられる。
次に、イニシャル学習フラグF_DONEIGが「1」であるか否かを判別する(ステップ5)。このイニシャル学習フラグF_DONEIGは、異径率学習値RDRGの後述する暫定値RDRGTが算出されたときに「1」にセットされるものであり、エンジン3の始動時に「0」にリセットされる。上記ステップ5の答がNOのとき、すなわち、エンジン3の始動後、暫定値RDRGTがまだ算出されていないときには、始動時用のタイヤ径ばらつき検出処理を実行する(ステップ6)とともに、通常時用のタイヤ径ばらつき検出処理を実行し(ステップ7)、本処理を終了する。一方、上記ステップ5の答がYESで、暫定値RDRGTがすでに算出されているときには、上記ステップ6をスキップするとともに、上記ステップ7を実行し、本処理を終了する。すなわち、始動時用のタイヤ径ばらつき検出処理は、エンジン3の始動後、暫定値RDRGTが算出された後には行われない。
図3は、上記ステップ6で実行される始動時用のタイヤ径ばらつき検出処理を示している。本処理では、上記ステップ3で算出したタイヤ異径率RDRを学習することによって算出した暫定値RDRGTに基づいて、異径率学習値RDRGの信頼性を判定するとともに、その判定結果に応じて、前述したコーナリング判定やコーナリングG制御の許可・禁止が行われる。
まず、ステップ11では、第1偏差積算値の前回値DGSUM1Zと、前記ステップ1で算出した走行距離DISと、ステップ4で算出した異径率偏差DGを用いて、第1偏差積算値DGSUM1を次式(2)により算出する。
DGSUM1=DGSUM1Z+(DG・DIS/DIS1) ……(2)
ここで、DIS1は第1所定距離(例えば1km)である。なお、第1偏差積算値DGSUM1は、エンジン3の始動時に値0にリセットされる。
DGSUM1=DGSUM1Z+(DG・DIS/DIS1) ……(2)
ここで、DIS1は第1所定距離(例えば1km)である。なお、第1偏差積算値DGSUM1は、エンジン3の始動時に値0にリセットされる。
次いで、前記ステップ2で算出した走行距離積算値DISSUMが上記の第1所定距離DIS1以上であるか否かを判別する(ステップ12)。この答がNOのときには、タイヤ異径率RDRの学習が十分に行われていないとして、暫定値RDRGTを算出せずに、許可フラグF_OKを「0」にセットし(ステップ13)、本処理を終了する。なお、許可フラグF_OKは、エンジン3の始動時に「0」にリセットされる。
このように許可フラグF_OKが「0」にセットされると、コーナリング判定やコーナリングG制御が禁止される。これは次の理由による。すなわち、この場合、暫定値RDRGTが算出されていないことから、記憶されている異径率学習値RDRGの信頼性を判定できないため、そのような信頼性が不明確な異径率学習値RDRGを用いてコーナリングG制御などが行われるのを防止するためである。
一方、上記ステップ12の答がYESで、走行距離積算値DISSUMが第1所定距離DIS1に達したときには、タイヤ異径率RDRの学習が十分に行われたとして、上記ステップ11で算出した第1偏差積算値DGSUM1を、異径率学習値の最新値RDRG(n)に加算することによって、暫定値RDRGT(ばらつきパラメータの暫定学習値)を算出する(ステップ14)。算出した暫定値RDRGTは、その最新値RDRGT(n)として記憶される。次いで、暫定値RDRGTが算出されたことを表すために、イニシャル学習フラグF_DONEIGを「1」にセットする(ステップ15)とともに、第1偏差積算値DGSUM1を値0にリセットする(ステップ16)。
次に、上記ステップ14で算出した暫定値RDRGT(n)と異径率学習値RDRG(n)(ばらつきパラメータの学習値)との偏差の絶対値(|RDRGT(n)−RDRG(n)|)が、第1所定値RDRREF1よりも小さいか否かを判別する(ステップ17)。この第1所定値RDRREF1は、例えば異径率学習値RDRG(n)の0.5%に設定される。このステップ17の答がNOで、暫定値RDRGTと異径率学習値RDRGとの差が比較的大きいときには、両者RDRGT,RDRGの信頼性が低いとみなし、前記ステップ13を実行し、本処理を終了する。
このような場合に、異径率学習値RDRGの信頼性が低いとみなすのは、次の理由による。すなわち、例えば、エンジン3の停止中に左後輪WRLまたは右後輪WRRのタイヤが交換された場合、交換前の磨り減ったタイヤに対して交換後の新品のタイヤの径は大きいため、交換の前後の間で実際のタイヤ異径率RDRは互いに異なる。このことが原因となって、ステップ17の答がNOとなった可能性があり、その場合には、前回のエンジン3の運転中に算出された異径率学習値RDRGは、実際のタイヤ異径率RDRを正しく表さないためである。
また、異径率学習値RDRGだけでなく、暫定値RDRGTの信頼性も低いとみなすのは、暫定値RDRGTの算出がエンジン3の始動後、1回しか行われていないことに加え、上記のようなタイヤ交換が行われない場合、タイヤの径はすぐには変化しないため、暫定値RDRGTと異径率学習値RDRGがほぼ等しくなるのが通常であるからである。
一方、上記ステップ17の答がYESで、暫定値RDRGTと異径率学習値RDRGがほぼ等しいときには、両者RDRGT,RDRGの信頼性が高いとみなし、コーナリングG制御などを許可するとして、許可フラグF_OKを「1」にセットし(ステップ18)、本処理を終了する。
以上のように、始動時用のタイヤ径ばらつき検出処理では、車両Vの走行距離が第1所定距離DIS1に達するまで、異径率学習値RDRG(n)と今回のタイヤ異径率RDRとの偏差である異径率偏差DGを算出し(ステップ4)、算出した複数の異径率偏差DGを平均化することにより、第1偏差積算値DGSUM1が算出される(ステップ11および12)。さらに、この第1偏差積算値DGSUM1を異径率学習値RDRGに加算することによって、暫定値RDRGTが算出される(ステップ14)。以上のような第1所定距離DIS1間におけるタイヤ異径率RDRの平均化により暫定値RDRGTを算出することによって、車両Vの旋回などに伴って、左右の後輪WRL,WRRの間に比較的大きな速度差が一時的に生じるような場合でも、そのような一時的な外乱の影響を抑制しながら、暫定値RDRGTを適切に算出することができる。また、そのような暫定値RDRGTと異径率学習値RDRGとの比較結果に応じて、異径率学習値RDRGの信頼性を判定するので、この判定を適切に行うことができる。
さらに、この場合、第1所定距離DIS1が後述する第2所定距離DIS2よりも小さいので、エンジン3の始動後に、上述した暫定値RDRGTを用いた異径率学習値RDRGの信頼性の判定を速やかに行うことができ、異径率学習値RDRGを用いたコーナリングG制御などの許可・禁止を速やかに判定することができる。なお、始動時用のタイヤ径ばらつき検出処理では、異径率学習値RDRGが求められていないときには、異径率学習値の最新値RDRG(n)として、所定値(例えば値1.0)が用いられる。
次に、図4を参照しながら、前記ステップ7で実行される通常時用のタイヤ径ばらつき検出処理について説明する。まず、ステップ31では、第2偏差積算値の前回値DGSUM2Zと、ステップ1で算出した走行距離DISと、ステップ4で算出した異径率偏差DGを用いて、第2偏差積算値DGSUM2を次式(3)により算出する。
DGSUM2=DGSUM2Z+(DG・DIS/DIS2)……(3)
ここで、DIS2は、第2所定距離であり、第1所定距離DIS1よりも大きな値、例えば2kmに設定されている。なお、第2偏差積算値DGSUM2は、エンジン3の始動時に値0にリセットされる。
DGSUM2=DGSUM2Z+(DG・DIS/DIS2)……(3)
ここで、DIS2は、第2所定距離であり、第1所定距離DIS1よりも大きな値、例えば2kmに設定されている。なお、第2偏差積算値DGSUM2は、エンジン3の始動時に値0にリセットされる。
次いで、前記ステップ2で算出した走行距離積算値DISSUMが、上記の第2所定距離DIS2以上であるか否かを判別する(ステップ32)。この答がNOのときには、前記ステップ12の場合と同様、タイヤ異径率RDRの学習が十分に行われていないとして、そのまま本処理を終了する。一方、上記ステップ32の答がYESで、走行距離積算値DISSUMが第2所定距離DIS2に達したときには、上記ステップ31で算出した第2偏差積算値DGSUM2を、記憶されている異径率学習値の最新値RDRG(n)に加算することによって、暫定値RDRGTを算出するとともに、算出した暫定値RDRGTをその最新値RDRGT(n)として記憶し、暫定値RDRGTを更新する(ステップ33)。次いで、走行距離積算値DISSUMおよび第2偏差積算値DGSUM2をいずれも値0にリセットする(ステップ34)。
次に、上記ステップ33で算出した暫定値RDRGT(n)と異径率学習値の最新値RDRG(n)との偏差の絶対値(|RDRGT(n)−RDRG(n)|)が、第1所定値RDRREF1よりも小さいか否かを判別する(ステップ35)。
このステップ35の答がYESで、暫定値RDRGT(n)と異径率学習値RDRG(n)がほぼ等しいときには、前記ステップ17の場合と同様、両者の信頼性が高いとみなし、この暫定値RDRGT(n)と、記憶されている異径率学習値の最新値RDRG(n)と、前回値RDRG(n−1)との平均値を、異径率学習値RDRGとして算出するとともに、算出した異径率学習値RDRGを最新値RDRG(n)としてEEPROMに記憶し、異径率学習値RDRGを更新する(ステップ36)。なお、ステップ33、35および36において、異径率学習値RDRGが求められていないときには、異径率学習値の最新値RDRG(n)および前回値RDRG(n−1)として所定値、例えば値1.0が用いられる。
次いで、上述した異径率学習値RDRGの信頼性が高いという判定を受けて、コーナリングG制御などを許可するとして、許可フラグF_OKを「1」にセットする(ステップ37)とともに、許可カウンタのカウンタ値Cを値0にセットし(ステップ38)、本処理を終了する。
一方、上記ステップ35の答がNOで、暫定値RDRGT(n)と異径率学習値RDRG(n)との差が比較的大きいときには、暫定値の最新値RDRGT(n)と前回値RDRGT(n−1)との偏差の絶対値(|RDRGT(n)−RDRGT(n−1)|)が、第2所定値RDRREF2よりも小さいか否かを判別する(ステップ39)。この第2所定値RDRREF2は、例えば暫定値の前回値RDRGT(n−1)の0.5%に設定される。
このステップ39の答がNOのときには、許可カウンタのカウンタ値Cを値0にリセットする(ステップ40)。次いで、ステップ35の答がNOで、暫定値RDRGTと異径率学習値RDRGとの差が比較的大きいことから、両者の信頼性がいずれも低いとみなし、異径率学習値RDRGの更新を保留するとともに、コーナリングG制御などを禁止するとして、許可フラグF_OKを「0」にセットし(ステップ41)、本処理を終了する。
一方、上記ステップ39の答がYESで、暫定値の最新値RDRGT(n)が前回値RDRGT(n−1)とほぼ等しいときには、許可カウンタのカウンタ値Cをインクリメントする(ステップ42)とともに、このカウンタ値Cが値2以上であるか否かを判別する(ステップ43)。この答がNOのときには、上記ステップ41を実行し、本処理を終了する。
一方、ステップ43の答がYESのとき、すなわち、暫定値の前々回値RDRGT(n−2)と前回値RDRGT(n−1)との差、および前回値RDRGT(n−1)と最新値RDRGT(n)との差がいずれも小さいときには、暫定値RDRGTとしてほぼ同じ値が複数回、連続して得られているため、それらの信頼性が高いとみなす。そして、暫定値の最新値〜前々回値RDRGT(n)〜(n−2)を、異径率学習値の最新値〜前々回値RDRG(n)〜(n−2)として設定するとともに、設定した最新値〜前々回値RDRG(n)〜(n−2)をEEPROMに記憶し、更新する(ステップ44)。次いで、上記の判定を受けて、コーナリングG制御などを許可するとして、前記ステップ37の実行により許可フラグF_OKを「1」にセットするとともに、前記ステップ38を実行し、本処理を終了する。
図5は、上述した車輪径のばらつき検出装置1の動作例を示している。同図は、車両Vの走行の途中で、左右の後輪WRL,WRRの一方に、径の異なるタイヤが交換された場合を示している。
エンジン3が始動されると(走行距離D0)、その後、始動時用のタイヤ径ばらつき検出処理が実行され(図2のステップ6)、走行距離が第1所定距離DIS1に達したときに、暫定値RDRGTが算出される(図3のステップ14)。エンジン3の始動前にタイヤの交換などが行われない通常の場合には、算出された暫定値RDRGTと異径率学習値RDRGはほぼ等しくなる。このため、走行距離DIS1に示すように、暫定値RDRGTと異径率学習値RDRGとの偏差の絶対値は、第1所定値RDRREF1よりも小さくなり、ステップ17の判別結果がYESになる。それに伴い、エンジン3の始動時に「0」にリセットされていた許可フラグF_OKが、「1」にセットされ(ステップ18)、コーナリングG制御などが許可される。
また、エンジン3の始動後、始動時用のタイヤ径ばらつき検出処理と並行して、通常時用のタイヤ径ばらつき検出処理が実行され(ステップ7)、前記ステップ2、および32〜34の実行により、暫定値RDRGTが、第2所定距離DIS2ごとに算出されるとともに、更新される。通常、タイヤの径はすぐには変化しないので、算出された暫定値RDRGTと異径率学習値RDRGはほぼ等しくなる。このため、図5の走行距離DIS1〜DSに示すように、暫定値RDRGTと異径率学習値RDRGとの偏差の絶対値は、第1所定値RDRREF1よりも小さくなり、ステップ35の判別結果がYESになる。それに伴い、暫定値RDRGTを用いて異径率学習値RDRGが算出され、異径率学習値RDRGの更新が行われる(ステップ36)とともに、許可フラグF_OKが「1」にセットされ(ステップ37)、コーナリングG制御などが許可される。
そして、走行距離DSにおいて、車両Vおよびエンジン3が停止され、左右の後輪WRL,WRRの一方に、径の異なるタイヤが交換されると、その直後の走行時に、始動時用のタイヤ径ばらつき検出処理が行われることによって、走行距離D1において、そのときの異径率学習値の最新値RDRG(n)と大きく異なる暫定値RDRGTが算出される。その結果、ステップ17の判別結果がNOになり、それに伴い、許可フラグF_OKが「0」にセットされ(ステップ13)、コーナリングG制御などが禁止される。
その後、車両Vの走行が継続し、走行距離D2およびD3において、走行距離D1の場合とほぼ同じ暫定値RDRGTが得られ、その結果、ステップ39や43の判別結果がYESになる。それに伴い、交換後のタイヤ異径率RDRに応じた暫定値の最新値〜前々回値RDRGT(n)〜(n−2)が、異径率学習値の最新値〜前々回値RDRG(n)〜(n−2)として設定されるとともに、異径率学習値RDRGが更新され(ステップ44)、許可フラグF_OKが「1」にセットされる(ステップ37)。したがって、タイヤの交換が行われた場合でも、交換された実際のタイヤの径に応じた適正な異径率学習値RDRGを得ることができる。また、エンジン3の運転中にタイヤの交換が行われた場合にも、交換された実際のタイヤの径に応じた適正な異径率学習値RDRGが得られることは、もちろんである。
なお、本実施形態では、ステップ35および36から明らかなように、異径率学習値RDRGの更新を保留している場合において、暫定値RDRGTと異径率学習値RDRGとの偏差の絶対値が第1所定値RDRREF1よりも小さくなった時にすぐに、この保留が解除される。これに代えて、例えば、|RDRGT−RDRG|<RDRREF1の状態が複数回、続いたときに、この保留を解除してもよい。また、ステップ39および43において、異径率学習値RDRGの更新の保留の解除を、暫定値の最新値RDRGT(n)と前回値RDRGT(n−1)との偏差の絶対値に応じて行っているが、前記ステップ35の判別結果がYESからNOに切り換わったときの暫定値RDRGTを記憶し、この暫定値RDRGTとそのときどきの最新値RDRGT(n)との偏差の絶対値に応じて行ってもよい。
さらに、暫定値RDRGTと異径率学習値RDRGとの差が大きいときに、コーナリングG制御などを禁止しているが、例えば、両者の偏差の絶対値が比較的大きいときに、コーナリングG制御などを禁止するとともに、両者の偏差の絶対値が比較的小さいときに、コーナリングG制御などを制限付きで許可するようにしてもよい。
以上のように、本実施形態によれば、ばらつきパラメータとしてタイヤ異径率RDRを算出するので、左右の後輪回転数NRL、NRRの大小にかかわらず、左右の後輪WRL、WRRのタイヤ径のばらつきをより適切に検出することができる。また、左右の後輪回転数NRL,NRRを用いてタイヤ異径率RDRを算出するので、車両Vの加速などに伴い、前輪WFL,WFRと後輪WRL,WRRの実際の速度が異なるような場合でも、その影響を受けることなく、左右の後輪WRL,WRRのタイヤ径の相対的なばらつきを適切に検出することができる。さらに、左右の後輪WRL,WRRのタイヤ異径率RDRの学習値である異径率学習値RDRGに応じて、左右の後輪WRL,WRRの間の速度差DVWを算出するので、その算出を適切に行うことができ、したがって、この速度差DVWを用いたコーナリング判定や車両Vの横加速度の算出を精度良く行うことができ、ひいてはコーナリングG制御を適切に行うことができる。
また、タイヤ異径率RDRを次のようにして学習することによって、異径率学習値RDRGが算出される。すなわち、車両Vの走行距離が第2所定距離DIS2に達するまで、異径率学習値RDRG(n)と今回のタイヤ異径率RDRとの偏差である異径率偏差DGを算出するとともに、算出した複数の異径率偏差DGを平均化することによって、第2偏差積算値DGSUM2を算出する(ステップ31)。また、この第2偏差積算値DGSUM2に基づいて、異径率学習値RDRGを算出する(ステップ33、36、44)。以上のような第2走行距離DIS2間におけるタイヤ異径率RDRの平均化によって異径率学習値RDRGを算出するので、車両Vの旋回などに伴って、左右の後輪WRL,WRRの間に比較的大きな速度差が一時的に生じるような場合でも、そのような一時的な外乱の影響を抑制しながら、異径率学習値RDRGを適切に算出することができる。
さらに、暫定値RDRGT(n)と異径率学習値RDRG(n)との差が比較的大きいとき(ステップ35:NO)には、異径率学習値RDRGの更新が保留され、その後、互いにほぼ等しい状態に復帰したとき(ステップ35:YES)にはすぐに、異径率学習値RDRGの算出・更新が行われる(ステップ36)。したがって、例えばインターチェンジや山道の走行などにより、車両Vの旋回が第2走行距離DIS2に相当する長距離にわたって行われるのに伴い、左右の後輪WRL,WRRの間に比較的大きな速度差が長い間生じるような場合でも、そのような外乱の影響を排除しながら、異径率学習値RDRGを適切に算出することができる。
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、ばらつきパラメータとして、右後輪WRRと左後輪WRLとの回転数比であるタイヤ異径率RDRを用いているが、左後輪WRLと右後輪WRRとの回転数の偏差を用いてもよい。また、実施形態では、基準車輪および他の車輪として、左後輪WRLおよび右後輪WRRをそれぞれ用いているが、これとは逆に、右後輪WRRおよび左後輪WRLをそれぞれ用いてもよい。さらに、実施形態では、左右の後輪WRL,WRRのタイヤ径の相対的なばらつきを検出しているが、左右の前輪WFL,WFRのタイヤ径の相対的なばらつきを検出してもよく、左右の前輪WFL,WFRの一方と左右の後輪WRL,WRRの一方とのタイヤ径の相対的なばらつきを検出してもよい。また、車両Vの走行距離を表す走行距離積算値DISSUMを、左右の後輪の回転数NRL、NRRに応じて算出しているが、例えば、左右の前後輪の回転数NFL、NFR、NRL、NRRに応じて算出してもよく、あるいは、エンジン回転数NEや自動変速機4の変速比に応じて算出してもよい。
さらに、タイヤ異径率RDRの学習手法として、実施形態のものに限らず他の適当な学習手法を用いてもよいことはもちろんであり、例えば、次のよう学習手法を用いてもよい。すなわち、異径率偏差DGを、タイヤ異径率RDRから所定の基準値RDRB(例えば値1.0)を減算することによって算出する。次いで、実施形態と同様にして第2偏差積算値DGSUM2を算出するとともに、算出した第2偏差積算値DGSUM2を上記の基準値RDRBに加算することによって、暫定値RDRGTを算出する。次に、算出した暫定値RDRGTを用いて、前述した実施形態と同様にして異径率学習値RDRGを求める。あるいは、車両Vの走行距離が第2所定距離DIS2に達するまでに得られた複数のタイヤ異径率RDRを平均化することによって、異径率学習値RDRGを算出する。
また、実施形態は、本発明を四輪車両に適用した例であるが、互いに独立して回転する2つ以上の車輪を備える車両であれば、他の任意の車両に本発明を適用してもよいことはもちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
1 車輪径のばらつき検出装置
2 ECU(ばらつきパラメータ算出手段、走行距離検出手段、ばらつきパラ
メータ学習手段、記憶手段)
11 車輪回転数センサ(走行距離検出手段)
V 車両
WFL 左前輪(複数の車輪)
WFR 右前輪(複数の車輪)
WRL 左後輪(複数の車輪、基準車輪)
WRR 右後輪(複数の車輪、他の車輪)
NFL 左前輪回転数(車輪の回転数)
NFR 右前輪回転数(車輪の回転数)
NRL 左後輪回転数(車輪の回転数)
NRR 右後輪回転数(車輪の回転数)
RDR タイヤ異径率(ばらつきパラメータ)
DISSUM 走行距離積算値(車両の走行距離)
DIS2 第2所定距離(所定距離)
RDRG 異径率学習値(ばらつきパラメータの学習値)
RDRGT 暫定値(ばらつきパラメータの暫定学習値)
2 ECU(ばらつきパラメータ算出手段、走行距離検出手段、ばらつきパラ
メータ学習手段、記憶手段)
11 車輪回転数センサ(走行距離検出手段)
V 車両
WFL 左前輪(複数の車輪)
WFR 右前輪(複数の車輪)
WRL 左後輪(複数の車輪、基準車輪)
WRR 右後輪(複数の車輪、他の車輪)
NFL 左前輪回転数(車輪の回転数)
NFR 右前輪回転数(車輪の回転数)
NRL 左後輪回転数(車輪の回転数)
NRR 右後輪回転数(車輪の回転数)
RDR タイヤ異径率(ばらつきパラメータ)
DISSUM 走行距離積算値(車両の走行距離)
DIS2 第2所定距離(所定距離)
RDRG 異径率学習値(ばらつきパラメータの学習値)
RDRGT 暫定値(ばらつきパラメータの暫定学習値)
Claims (3)
- 互いに独立して回転する車両の複数の車輪の径のばらつきを検出する車輪径のばらつき検出装置であって、
前記複数の車輪の回転数をそれぞれ検出する車輪回転数センサと、
前記複数の車輪の1つを基準車輪とし、前記検出された前記基準車輪の回転数と、前記検出された他の車輪の回転数との比較結果に基づいて、前記複数の車輪の径のばらつきを表すばらつきパラメータを算出するばらつきパラメータ算出手段と、
前記車両の走行距離を検出する走行距離検出手段と、
当該検出された走行距離が所定距離に達するまでに得られた複数のばらつきパラメータを平均化した値に基づいて、前記ばらつきパラメータを学習するばらつきパラメータ学習手段と、
前記ばらつきパラメータ学習手段によって学習された前記ばらつきパラメータの学習値を記憶する記憶手段と、を備え、
前記ばらつきパラメータ学習手段は、前記ばらつきパラメータの暫定学習値を算出するとともに、当該算出した暫定学習値と前記記憶手段により記憶された学習値とを比較した結果に基づいて、前記暫定学習値と前記記憶された学習値の双方の信頼性を判定することを特徴とする車輪径のばらつき検出装置。 - 前記ばらつきパラメータは、前記他の車輪の回転数と前記基準車輪の回転数との比であることを特徴とする、請求項1に記載の車輪径のばらつき検出装置。
- 前記複数の車輪は左右の車輪を含み、
前記基準車輪は前記左右の車輪の一方であり、前記他の車輪は前記左右の車輪の他方であることを特徴とする、請求項1または2に記載の車輪径のばらつき検出装置。
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