JP2590169B2 - 車両の基準車輪速計算装置 - Google Patents
車両の基準車輪速計算装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P11/00—Measuring average value of speed
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
-
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、最適なスリップを目標に車輪運動の電子的
な制御を行なう装置において、制御の基準となる車輪速
(以下、基準車輪速という)を算出する基準車輪速計算
装置に関する。
な制御を行なう装置において、制御の基準となる車輪速
(以下、基準車輪速という)を算出する基準車輪速計算
装置に関する。
従来の技術 乾いたアスファルト上を無理なく走行している場合
は、車輪は、車両の走行速度よりやや速めのスピードす
なわち適度なスピンをもって回転している。この時の車
輪速はそのまま基準車輪速と定義することができる。
又、基準車輪速を、車体速に相当する速度、即ち、スリ
ップやスピンが全くない状態で回転しているとした時の
車輪速をもって定義することも可能である。
は、車輪は、車両の走行速度よりやや速めのスピードす
なわち適度なスピンをもって回転している。この時の車
輪速はそのまま基準車輪速と定義することができる。
又、基準車輪速を、車体速に相当する速度、即ち、スリ
ップやスピンが全くない状態で回転しているとした時の
車輪速をもって定義することも可能である。
氷上等の悪路で、ブレーキをかけたときは、車輪がロ
ック傾向を示すため、実測した車輪速は、基準車輪速よ
りも小さな値を示す一方、発進、加速するときは、車輪
はスピンするため、実測した車輪速は、基準車輪速より
も大きな値を示す。車輪を制御するためには、まず基準
車輪速を知る必要がある。得られた基準車輪速は、例え
ば、アンチ・ロック制御装置等に利用される。
ック傾向を示すため、実測した車輪速は、基準車輪速よ
りも小さな値を示す一方、発進、加速するときは、車輪
はスピンするため、実測した車輪速は、基準車輪速より
も大きな値を示す。車輪を制御するためには、まず基準
車輪速を知る必要がある。得られた基準車輪速は、例え
ば、アンチ・ロック制御装置等に利用される。
例えば、アンチ・ロック制御装置を備えた車両におい
ては、基準車輪速と実測された車輪速度から車輪のスリ
ップ量やスリップ率を求め、スリップ量が過大になる微
候があれば制動力を緩和して車輪速度を再度上昇させ、
スリップ量を最適値に保つように制御される。この場
合、車体速を空間フィルターなどで測定し、測定結果か
ら基準車輪速を求めれば、正確な値を得ることができる
が、装置がかさばると共に高価なものになるので、実用
的でない。一般的には実測した車輪速に基づいて推定車
体速又は基準車輪速を算出している。
ては、基準車輪速と実測された車輪速度から車輪のスリ
ップ量やスリップ率を求め、スリップ量が過大になる微
候があれば制動力を緩和して車輪速度を再度上昇させ、
スリップ量を最適値に保つように制御される。この場
合、車体速を空間フィルターなどで測定し、測定結果か
ら基準車輪速を求めれば、正確な値を得ることができる
が、装置がかさばると共に高価なものになるので、実用
的でない。一般的には実測した車輪速に基づいて推定車
体速又は基準車輪速を算出している。
アンチ・ロック制御装置を備えた車両においては、各
車輪速を制御サイクルdT毎にサンプリングし、その最高
車輪速をもって基準車輪速とする方法がある。
車輪速を制御サイクルdT毎にサンプリングし、その最高
車輪速をもって基準車輪速とする方法がある。
しかし、この方法では、四輪が共にロック傾向を示し
た場合、スリップが異常に小さく推定されてしまう。
た場合、スリップが異常に小さく推定されてしまう。
この点を改良したものとして、例えば米国特許第3,26
0,555号明細書に開示されている装置がある。この装置
では、最高車輪速の減速度が所定減速度以上であると判
断された場合は、車輪がロック過程にあるとみなし、最
高車輪速の減速度を、現実に起こり得る車両の最大減速
度に置き替えて基準車輪速を算出する。
0,555号明細書に開示されている装置がある。この装置
では、最高車輪速の減速度が所定減速度以上であると判
断された場合は、車輪がロック過程にあるとみなし、最
高車輪速の減速度を、現実に起こり得る車両の最大減速
度に置き替えて基準車輪速を算出する。
又別の従来例では、基準車輪速は最高車輪速から常時
離れた値としておき、両者の大小関係から基準車輪速の
上昇度(加速度),加降度(減速度)を決定する方法も
提案されている(米国特許第3,811,739号及び第4,053,1
88号)。
離れた値としておき、両者の大小関係から基準車輪速の
上昇度(加速度),加降度(減速度)を決定する方法も
提案されている(米国特許第3,811,739号及び第4,053,1
88号)。
更に別の従来例では車体減速度を計測し、これを積分
して基準車輪速とする方法(例えば米国特許第3,401,98
4号)や、更にこれを適時最高車輪速に合致させて累積
誤差を除く方法も提案されている(米国特許第3,744,84
9号)。
して基準車輪速とする方法(例えば米国特許第3,401,98
4号)や、更にこれを適時最高車輪速に合致させて累積
誤差を除く方法も提案されている(米国特許第3,744,84
9号)。
発明が解決しようとする問題点 従来技術のうち米国特許第4,053,188号等は優れた着
想を示してはいるものの、いずれも開示された装置のみ
によっては未だ乾いたアスファルトから氷上、又は悪路
などの各種路面上でアンチ・ロック制御されている車輪
にとって十分滑らかで信頼出来る基準車輪速を与えるこ
とが出来ない。
想を示してはいるものの、いずれも開示された装置のみ
によっては未だ乾いたアスファルトから氷上、又は悪路
などの各種路面上でアンチ・ロック制御されている車輪
にとって十分滑らかで信頼出来る基準車輪速を与えるこ
とが出来ない。
特に近年多用されるようになった4輪駆動車において
は、4輪間の車輪速度差が小さいため、最高車輪速と望
ましい基準車輪速とのへだたりが大きくなりやすい。
は、4輪間の車輪速度差が小さいため、最高車輪速と望
ましい基準車輪速とのへだたりが大きくなりやすい。
問題点を解決するための手段 本発明は、上述の問題点に鑑みて開発されたもので、
選択車輪速の変化量が車体として可能と判断される限界
変動量の範囲内か否かを判断し、範囲外の場合は、範囲
の限界値まで変化したものとみなして中間基準速を求
め、更に基準車輪速は、その中間基準速への収斂度合
を、選択車輪速の挙動、選択車輪速と基準車輪速の大小
関係及び基準車輪速から求めた推定車体加速度により変
動させるようにしたものである。中間基準速を求める際
に用いる限界変動量は車体加速度計によってその値を可
変する事が望ましい。
選択車輪速の変化量が車体として可能と判断される限界
変動量の範囲内か否かを判断し、範囲外の場合は、範囲
の限界値まで変化したものとみなして中間基準速を求
め、更に基準車輪速は、その中間基準速への収斂度合
を、選択車輪速の挙動、選択車輪速と基準車輪速の大小
関係及び基準車輪速から求めた推定車体加速度により変
動させるようにしたものである。中間基準速を求める際
に用いる限界変動量は車体加速度計によってその値を可
変する事が望ましい。
作 用 本発明においては、アンチ・ロックの場合、基準車輪
速Vrは、選択車輪速Vmの変動(0.1〜0.3sec位の周期で
あることが多い)に対して上側の包絡線をたどるように
構成されている。又、氷上等の極低μの路面上ではこの
包絡線自体が車体速より大巾に下回ることがあり、この
ような場合は包絡線を離れてより車体速に近いところを
Vrとしなければならない。このような事態は、Vrが良い
状態に保たれていればVmの数回の変動(すなわち、0.4
〜1.5sec程度)で脱出できるがVrがVmに追従して下ると
脱出不能になる恐れがある。
速Vrは、選択車輪速Vmの変動(0.1〜0.3sec位の周期で
あることが多い)に対して上側の包絡線をたどるように
構成されている。又、氷上等の極低μの路面上ではこの
包絡線自体が車体速より大巾に下回ることがあり、この
ような場合は包絡線を離れてより車体速に近いところを
Vrとしなければならない。このような事態は、Vrが良い
状態に保たれていればVmの数回の変動(すなわち、0.4
〜1.5sec程度)で脱出できるがVrがVmに追従して下ると
脱出不能になる恐れがある。
一方高μ路上では比較的速かにVrがVmの上側包絡線に
近づくよう構成されている。
近づくよう構成されている。
そこで、本発明においては、ロック傾向にある車輪に
対し、車輪速の変化がある限度Dvでしか行なわれない中
間基準速Viを出力すると共に、更に、この中間基準速Vi
を適度な遅れを伴って平滑化することにより、多様な路
面に対して追従できる基準車輪速Vrを出力するように構
成する。
対し、車輪速の変化がある限度Dvでしか行なわれない中
間基準速Viを出力すると共に、更に、この中間基準速Vi
を適度な遅れを伴って平滑化することにより、多様な路
面に対して追従できる基準車輪速Vrを出力するように構
成する。
以下、添付図面に従って、本発明に係る基準車輪速計
算装置の一実施例について詳述する。なお、この実施例
では、本発明に係る基準車輪速計算装置は、アンチ・ロ
ック制御装置11と組合わせて構成されている。
算装置の一実施例について詳述する。なお、この実施例
では、本発明に係る基準車輪速計算装置は、アンチ・ロ
ック制御装置11と組合わせて構成されている。
第1図において、1a,1b,1c,1dはそれぞれ、車輪の実
際の回転速度を検出する車輪速検出装置である。
際の回転速度を検出する車輪速検出装置である。
2は車輪速検出装置1a,1b,1c,1dから送られてくる4
輪の車輪速を同時にサンプリングし、選択車輪速、たと
えば最高車輪速、をVmとして選択保持する選択車輪速選
択装置であり、例えば、二輪駆動車の場合、アンチロッ
ク制御中であれば、4輪中最高速のものを選ぶ一方、ア
ンチロック制御中でなければ非駆動輪のうち速い方を選
び、第2図のグラフにおいて、M1,M2,…で表わされる点
がプロットされる。更に、細かく制御する必要がある場
合は、アンチロック中であっても、駆動輪が駆動されて
いる場合は、非駆動輪のみを対象として最高車輪速を選
ぶ。このサンプリングは、所定時間dT(例えば0.01秒)
毎に行なわれる。
輪の車輪速を同時にサンプリングし、選択車輪速、たと
えば最高車輪速、をVmとして選択保持する選択車輪速選
択装置であり、例えば、二輪駆動車の場合、アンチロッ
ク制御中であれば、4輪中最高速のものを選ぶ一方、ア
ンチロック制御中でなければ非駆動輪のうち速い方を選
び、第2図のグラフにおいて、M1,M2,…で表わされる点
がプロットされる。更に、細かく制御する必要がある場
合は、アンチロック中であっても、駆動輪が駆動されて
いる場合は、非駆動輪のみを対象として最高車輪速を選
ぶ。このサンプリングは、所定時間dT(例えば0.01秒)
毎に行なわれる。
3は、中間基準速Viを設定する装置である。中間基準
速設定装置3は、今回のサンプリングサイクルで得られ
た選択車輪速Vmiが、前回のサンプリングサイクルで得
られた中間基準速Vii-1から所定の変動量±Dvの範囲内
にあるかないか、即ち、 Vii-1−Dv<Vmi<Vii-1+Dv (1) を満すか否かを判断し、Vmiが所定の変動量内にある場
合は、Vmiをそのまま中間基準速Viiとする一方、VmiがV
ii-1−Dvより小さい時はVii-1−Dvを、又VmiがVii-1+D
vより大きい時はVii-1+Dvを中間基準速Viiとする。
速設定装置3は、今回のサンプリングサイクルで得られ
た選択車輪速Vmiが、前回のサンプリングサイクルで得
られた中間基準速Vii-1から所定の変動量±Dvの範囲内
にあるかないか、即ち、 Vii-1−Dv<Vmi<Vii-1+Dv (1) を満すか否かを判断し、Vmiが所定の変動量内にある場
合は、Vmiをそのまま中間基準速Viiとする一方、VmiがV
ii-1−Dvより小さい時はVii-1−Dvを、又VmiがVii-1+D
vより大きい時はVii-1+Dvを中間基準速Viiとする。
例えば、第2図のグラフにおいて、Vmi-1からVmiへの
変化量がDvより大きい場合は、中間基準速として、I3,I
4…で表わされる点がプロットされる。
変化量がDvより大きい場合は、中間基準速として、I3,I
4…で表わされる点がプロットされる。
中間基準速Viを設定するようにしたのは次の理由によ
る。今、車体に急ブレーキがかかった場合、路面の状態
にもよるが、車輪がロック過程に入り路面上をスリップ
する場合がある。この場合、車体は、車輪の回転よりも
速い速度で走行する。従って、車輪の速さが急激に減少
し、車輪速の変動量がDvより大きな変化を示した場合
は、車輪がロック過程にあるものと判断し、車体速は、
実測の車輪速には関係なく、経験的に得られた最大減速
度、すなわち、変動量Dvだけ、前回のサンプリング時に
得られた車体速から減速されたものとして判断される。
る。今、車体に急ブレーキがかかった場合、路面の状態
にもよるが、車輪がロック過程に入り路面上をスリップ
する場合がある。この場合、車体は、車輪の回転よりも
速い速度で走行する。従って、車輪の速さが急激に減少
し、車輪速の変動量がDvより大きな変化を示した場合
は、車輪がロック過程にあるものと判断し、車体速は、
実測の車輪速には関係なく、経験的に得られた最大減速
度、すなわち、変動量Dvだけ、前回のサンプリング時に
得られた車体速から減速されたものとして判断される。
又、変動量Dvが正側にも与えられている理由は、路面
を走る場合、選択車輪速Vmが±Dvをこえて激しく上下に
変化しても、中間基準速ViがVmから離脱することがない
ようにする為である。
を走る場合、選択車輪速Vmが±Dvをこえて激しく上下に
変化しても、中間基準速ViがVmから離脱することがない
ようにする為である。
4は、中間基準速Viの設定に必要な変動量Dvを設定す
る変動量Dv設定装置である。変動量Dvは、所定の一定値
として設定されてもよいが、好ましくは、第1図に示す
実施例のように車体の加減速度を検知する車体加減速度
計12からの加速度信号α(αが正の時は加速を示し、負
の時は減速を示す)により変動するよう構成する。尚、
加減速度計12は、2値(例えば、大減速レベル、小減速
又は加速レベル)しか出力されない分解能の低いものか
ら、測定範囲内ではアナログ的に出力が変化する分解能
の高いものまで任意のものを用いることが可能である。
しかしたとえ、加速度計としては精度の高いものであっ
ても、現実には車体減速度は路面の傾斜の影響、取付誤
差、車輪の荷重分布や懸架バネの経時変化等があり、何
らかの手段で補正を要する。さらに減速度計測手段故障
時の対応も考える必要がある(なお、以下減速度は加速
度の値が負になっているものとして表記する)。
る変動量Dv設定装置である。変動量Dvは、所定の一定値
として設定されてもよいが、好ましくは、第1図に示す
実施例のように車体の加減速度を検知する車体加減速度
計12からの加速度信号α(αが正の時は加速を示し、負
の時は減速を示す)により変動するよう構成する。尚、
加減速度計12は、2値(例えば、大減速レベル、小減速
又は加速レベル)しか出力されない分解能の低いものか
ら、測定範囲内ではアナログ的に出力が変化する分解能
の高いものまで任意のものを用いることが可能である。
しかしたとえ、加速度計としては精度の高いものであっ
ても、現実には車体減速度は路面の傾斜の影響、取付誤
差、車輪の荷重分布や懸架バネの経時変化等があり、何
らかの手段で補正を要する。さらに減速度計測手段故障
時の対応も考える必要がある(なお、以下減速度は加速
度の値が負になっているものとして表記する)。
従って、本発明では変動量Dvの値としては、生じ得る
可能性のある最大減速度の値を用いる。車体減速度計が
ある場合は、その手段の出力に応じて、その特定出力の
もとで生じ得る可能性のある最大減速度として定義する
ことによって対処する。減速度測定手段の無い場合、あ
るいは故障と判断された場合は、変動量Dvはおよそ考え
得る路面に対し、正常時の車両に生じ得る最大減速度に
合わせて設定すれば良い。
可能性のある最大減速度の値を用いる。車体減速度計が
ある場合は、その手段の出力に応じて、その特定出力の
もとで生じ得る可能性のある最大減速度として定義する
ことによって対処する。減速度測定手段の無い場合、あ
るいは故障と判断された場合は、変動量Dvはおよそ考え
得る路面に対し、正常時の車両に生じ得る最大減速度に
合わせて設定すれば良い。
又、車体加減速度計12からの信号αは、アンチロック
制御回路11にも送られ、信号αが正常か異常かの判断
(これは、例えば、後述する推定車体加速度設定装置9
からの出力である推定加速度信号Arとの比較等により行
なわれる。)が行なわれ、判断結果を示す信号Eは、変
動量Dv設定装置4に送られる。判断結果が異常である場
合は、変動量設定装置4は、加速度信号αを無視して、
予め定められた値すなわち、車体加速度計12がない場合
に設定するであろう値、を変動量Dvとして出力する。
制御回路11にも送られ、信号αが正常か異常かの判断
(これは、例えば、後述する推定車体加速度設定装置9
からの出力である推定加速度信号Arとの比較等により行
なわれる。)が行なわれ、判断結果を示す信号Eは、変
動量Dv設定装置4に送られる。判断結果が異常である場
合は、変動量設定装置4は、加速度信号αを無視して、
予め定められた値すなわち、車体加速度計12がない場合
に設定するであろう値、を変動量Dvとして出力する。
5は、中間基準速Viと選択車輪速Vmとを比較し、両者
のうち大きい方を選択し、準基準車輪速Vtとして出力す
る準基準車輪速設定装置である。従って、第2図のグラ
フでは、準基準車輪速Vtは、M1,M2,I3,I4,M5,M6,M7の順
で結ばれる線が相当する。又、準基準車輪速設定装置5
から、どちらが選択されたかを示す選択信号SLが、後述
する指数A設定装置7に送られる。
のうち大きい方を選択し、準基準車輪速Vtとして出力す
る準基準車輪速設定装置である。従って、第2図のグラ
フでは、準基準車輪速Vtは、M1,M2,I3,I4,M5,M6,M7の順
で結ばれる線が相当する。又、準基準車輪速設定装置5
から、どちらが選択されたかを示す選択信号SLが、後述
する指数A設定装置7に送られる。
6は、基準車輪速Vrの1サンプリングサイクル期間dT
当りの変化量dVrをもとめる変化量計算装置で、変化量d
Vrは次式により計算される。
当りの変化量dVrをもとめる変化量計算装置で、変化量d
Vrは次式により計算される。
dVri=A・(Vti−Vri-1) (2) この式を説明すると、変化量dVriは、前回のサンプリ
ングで計算された基準車輪速Vri-1(後述する基準車輪
速計算装置8から得る)を、今回のサンプリングで得ら
れた準基準車輪速Vtiから引算し、得られた差を所定の
指数A(A=0〜1.0)で掛算したものに等しい。指数
Aは指数設定装置7により設定され後述するように種々
の要素により変動するよう構成される。
ングで計算された基準車輪速Vri-1(後述する基準車輪
速計算装置8から得る)を、今回のサンプリングで得ら
れた準基準車輪速Vtiから引算し、得られた差を所定の
指数A(A=0〜1.0)で掛算したものに等しい。指数
Aは指数設定装置7により設定され後述するように種々
の要素により変動するよう構成される。
8は基準車輪速計算装置であり、基準車輪速Vrを算出
する装置である。基準車輪速Vrは、次式により計算され
る。
する装置である。基準車輪速Vrは、次式により計算され
る。
Vri=Vri-1+dVri (3) この式を説明すると、基準車輪速Vriは、前回のサン
プリングで計算された基準車輪速Vri-1に、今回のサン
プリングで得られた変化量dVriを加えたものに等しい。
(2),(3)式により、 Vri=Vri-1+A(Vti−Vri-1) と表わされる。すなわち、VriはVtiを指数平滑化した値
に等しい。
プリングで計算された基準車輪速Vri-1に、今回のサン
プリングで得られた変化量dVriを加えたものに等しい。
(2),(3)式により、 Vri=Vri-1+A(Vti−Vri-1) と表わされる。すなわち、VriはVtiを指数平滑化した値
に等しい。
第2図のグラフでは、基準車輪速Vrとして、点R1,R2,
…がプロットされている。グラフより明らかなように、
点R1,R2,…で結ばれる線は、実際の車輪速に基づく点
M1,M2,…で結ばれる線よりなめらかに変化する。例えば
急ブレーキにより、車輪がロック傾向を示しても(M2か
らM3への変化)、基準車輪速Vrは、実際の車体速に近い
値で出力される。すなわち、基準車輪速Vrは、最高車輪
速の上側包絡線に近似的に追従する値となるように設計
されている。
…がプロットされている。グラフより明らかなように、
点R1,R2,…で結ばれる線は、実際の車輪速に基づく点
M1,M2,…で結ばれる線よりなめらかに変化する。例えば
急ブレーキにより、車輪がロック傾向を示しても(M2か
らM3への変化)、基準車輪速Vrは、実際の車体速に近い
値で出力される。すなわち、基準車輪速Vrは、最高車輪
速の上側包絡線に近似的に追従する値となるように設計
されている。
9は、推定車体加速度計算装置であり、実際の車体速
の推定車体加速度Arを算出する装置である。推定車体加
速度Arは、次式により計算される。
の推定車体加速度Arを算出する装置である。推定車体加
速度Arは、次式により計算される。
この式を説明すると、推定車体加速度Ariは、今回の
サンプリングで計算された変化量dVriをサンプリングサ
イクル期間dTで割り、これから前回のサンプリングで計
算された推定車体加速度Ari-1を引いたものに、所定の
指数B(B=0〜1.0)を掛け、更に前回のサンプリン
グで計算された推定車体加速度Ari-1を加えたものに等
しい。すなわち、Ariは、Vriの時間的変化率を指数平滑
化した値に等しい。指数Bは、指数設定装置10により設
定される。
サンプリングで計算された変化量dVriをサンプリングサ
イクル期間dTで割り、これから前回のサンプリングで計
算された推定車体加速度Ari-1を引いたものに、所定の
指数B(B=0〜1.0)を掛け、更に前回のサンプリン
グで計算された推定車体加速度Ari-1を加えたものに等
しい。すなわち、Ariは、Vriの時間的変化率を指数平滑
化した値に等しい。指数Bは、指数設定装置10により設
定される。
この実施例では、指数Bは一定であってもよいが、ア
ンチ・ロック制御が実行されている時は、標準値(例え
ば1/16)とする一方、同制御が実行されていない場合
は、標準値より大きい値(例えば1/4)とするのが好ま
しい。
ンチ・ロック制御が実行されている時は、標準値(例え
ば1/16)とする一方、同制御が実行されていない場合
は、標準値より大きい値(例えば1/4)とするのが好ま
しい。
このため、指数B設定装置10には、アンチ・ロック制
御回路11より、アンチ・ロック制御中か否かを示す信号
ALCが加えられている。なお、信号ALCは、最高車輪速選
択装置2、及び指数A設定装置7にも加えられる。
御回路11より、アンチ・ロック制御中か否かを示す信号
ALCが加えられている。なお、信号ALCは、最高車輪速選
択装置2、及び指数A設定装置7にも加えられる。
指数A,Bは共に指数平滑法によるフィルタリングの減
衰率に相当し、1.0に近づくとVrはVtに、又ArはdVr/dT
に素早い応答で追従する一方、0に近づくと緩やかな応
答で追従する。
衰率に相当し、1.0に近づくとVrはVtに、又ArはdVr/dT
に素早い応答で追従する一方、0に近づくと緩やかな応
答で追従する。
次に、指数A設定装置7について詳述する。指数A設
定装置7は入力端子T1,T2,T3,T4,T5,T6を有し、それぞ
れに準基準車輪速Vt、選択信号SL、選択車輪速Vm、基準
車輪速Vr、アンチ・ロック制御中の制御信号ALC及び推
定車体加速度Arが入力されている。
定装置7は入力端子T1,T2,T3,T4,T5,T6を有し、それぞ
れに準基準車輪速Vt、選択信号SL、選択車輪速Vm、基準
車輪速Vr、アンチ・ロック制御中の制御信号ALC及び推
定車体加速度Arが入力されている。
指数A設定装置7では、上述の種々の入力情報に基づ
き、選択車輪速Vmの挙動を分析し、場面毎に異なる指数
Aが設定される。
き、選択車輪速Vmの挙動を分析し、場面毎に異なる指数
Aが設定される。
以下、第3図を参照しながら、指数Aの設定のし方の
例を五通り(EX.1,EX.2,EX.3,EX.4,EX.5)説明する。こ
れらの例を説明するに際し、第3図に示すグラフのよう
なデータVm,Vt,Vrが装置2,3,8から出力されているもの
とする。
例を五通り(EX.1,EX.2,EX.3,EX.4,EX.5)説明する。こ
れらの例を説明するに際し、第3図に示すグラフのよう
なデータVm,Vt,Vrが装置2,3,8から出力されているもの
とする。
EX.1 この例においては、指数A設定装置7では、基準車輪
速Vrと準基準車輪速Vtとが比較され、Vrの方がVtよりも
大きい又は等しい時、すなわち場面C1の時はAを小さい
値(例えばA=1/32)とする一方、Vrの方がVtより小さ
い時、すなわち場面C2の時は、Aを大きい値(例えばA
=1/4)とする。この例では、指数A設定装置7に比較
器が必要とされると共に入力される信号としては、Vrと
Vtだけでよい。
速Vrと準基準車輪速Vtとが比較され、Vrの方がVtよりも
大きい又は等しい時、すなわち場面C1の時はAを小さい
値(例えばA=1/32)とする一方、Vrの方がVtより小さ
い時、すなわち場面C2の時は、Aを大きい値(例えばA
=1/4)とする。この例では、指数A設定装置7に比較
器が必要とされると共に入力される信号としては、Vrと
Vtだけでよい。
EX.2 この例においては、指数A設定装置7では、EX.1の比
較判断に加え、更に、選択車輪速Vmの一回微分値Vm′が
正か負かの判断が行なわれる。Vm′が負又はゼロで、か
つVrVtの時、すなわち場面C3の時はAを大きい値(例
えばA=1/16)とし、Vm′が正で、かつVrVtの時、す
なわち場面C4の時はAを小さい値(例えばA=1/64)と
し、Vm′が正で、かつVr<Vtの時、すなわち場面C5の時
はAを大きい値(例えばA=1/2)とし、Vm′が負又は
ゼロで、かつVr<Vtの時、すなわち場面C6の時はAを小
さい値(例えばA=1/8)とする。この例では、指数A
設定装置7に比較器及び一回微分回路が必要とされると
共に、入力される信号としてはVr,Vt,Vmが必要である。
較判断に加え、更に、選択車輪速Vmの一回微分値Vm′が
正か負かの判断が行なわれる。Vm′が負又はゼロで、か
つVrVtの時、すなわち場面C3の時はAを大きい値(例
えばA=1/16)とし、Vm′が正で、かつVrVtの時、す
なわち場面C4の時はAを小さい値(例えばA=1/64)と
し、Vm′が正で、かつVr<Vtの時、すなわち場面C5の時
はAを大きい値(例えばA=1/2)とし、Vm′が負又は
ゼロで、かつVr<Vtの時、すなわち場面C6の時はAを小
さい値(例えばA=1/8)とする。この例では、指数A
設定装置7に比較器及び一回微分回路が必要とされると
共に、入力される信号としてはVr,Vt,Vmが必要である。
EX.3 この例においては、指数A設定装置7ではEX.2の比較
判断及び一回微分処理に加え、更に選択車輪速Vmの二回
微分値Vm″が正か負かの判断が、Vr≧VtでかつVm′≦0
の条件を満す場合に行なわれる。かかる条件を満す時、
すなわち場面C3の時で、かつVm″が負又はゼロの時、す
なわち場面C7の時はAを大きい値(例えばA=1/8)と
し、場面C3の時で、かつVm″が正、すなわち場面C8の時
はAを中位の値(例えばA=1/32)とする。この例で
は、指数A設定装置7に比較器、一回微分回路、二回微
分回路が必要とされると共に、入力される信号としては
Vr,Vt,Vmが必要である。
判断及び一回微分処理に加え、更に選択車輪速Vmの二回
微分値Vm″が正か負かの判断が、Vr≧VtでかつVm′≦0
の条件を満す場合に行なわれる。かかる条件を満す時、
すなわち場面C3の時で、かつVm″が負又はゼロの時、す
なわち場面C7の時はAを大きい値(例えばA=1/8)と
し、場面C3の時で、かつVm″が正、すなわち場面C8の時
はAを中位の値(例えばA=1/32)とする。この例で
は、指数A設定装置7に比較器、一回微分回路、二回微
分回路が必要とされると共に、入力される信号としては
Vr,Vt,Vmが必要である。
EX.3においては、場面C5でのAの値を、場面C7,C8で
のAの平均値より大きくすると共に、場面C6でのAの値
を、場面C4より大きくすることが望ましい。
のAの平均値より大きくすると共に、場面C6でのAの値
を、場面C4より大きくすることが望ましい。
EX.4 この例は、上述の例EX.1〜EX.3のいずれかとの組み合
わせで行なわれるもので、指数A設定装置7では中間基
準速Viと選択車輪速Vmとが比較され、場面C9で示される
Vi>Vmの時、すなわちVt=Viの時は、場面C10で示され
るViVmの時、すなわちVt<Vmの時に比べ、Aを一回り
小さくする。EX.1〜EX.3のいずれかで得られたAに対
し、例えば、場面C9ではAをそのまま使用する一方、場
面C10ではAを2倍とする。又、別引例として、場面C9
ではAを半分にして使用する一方、場面C10ではAをそ
のまま使用することも可能である。
わせで行なわれるもので、指数A設定装置7では中間基
準速Viと選択車輪速Vmとが比較され、場面C9で示される
Vi>Vmの時、すなわちVt=Viの時は、場面C10で示され
るViVmの時、すなわちVt<Vmの時に比べ、Aを一回り
小さくする。EX.1〜EX.3のいずれかで得られたAに対
し、例えば、場面C9ではAをそのまま使用する一方、場
面C10ではAを2倍とする。又、別引例として、場面C9
ではAを半分にして使用する一方、場面C10ではAをそ
のまま使用することも可能である。
EX.5 この例は、上述の例EX.1〜EX.4のいずれかとの組合わ
せで行なわれるもので上述のようにして求められたAの
値を、推定加速度Arの大小により、ほぼ比例的に増大・
減少するように修正する。これは、Vtが一定減速度で推
移する場合、VrとVtの差は に(Aが十分小さい時は近似的に−Ar/Aに)比例するか
らである。今、Aの修正値をÅで表わせば、例えば、 Å=(−m・Ar+n)・A (5) (m,nは定数) の式で修正が行なわれる。
せで行なわれるもので上述のようにして求められたAの
値を、推定加速度Arの大小により、ほぼ比例的に増大・
減少するように修正する。これは、Vtが一定減速度で推
移する場合、VrとVtの差は に(Aが十分小さい時は近似的に−Ar/Aに)比例するか
らである。今、Aの修正値をÅで表わせば、例えば、 Å=(−m・Ar+n)・A (5) (m,nは定数) の式で修正が行なわれる。
以上の例EX.1〜EX.5のいずれにおいても、更にAの値
をアンチ・ロック制御中か否かによって変えることも可
能である。これは、制御開始時、推定車体加速度Arを速
やかに立上がらせるためである。このため、指数A設定
装置7にはアンチ・ロック制御中の判別信号ALCが加わ
っている。
をアンチ・ロック制御中か否かによって変えることも可
能である。これは、制御開始時、推定車体加速度Arを速
やかに立上がらせるためである。このため、指数A設定
装置7にはアンチ・ロック制御中の判別信号ALCが加わ
っている。
なお、推定車体加速度Arの代りに車体加速度計12から
の実測値である加速度信号αを用いてもよい。
の実測値である加速度信号αを用いてもよい。
以上のようにして指数Aや指数Bの値を適宜選択する
ことにより、Vrを適当に遅らせ、なめらかにすることが
でき、従って、Vrを実際の車体速に近い値で得ることが
できる。又、AをVmの挙動により変えることにより、Vr
をVmの上側包絡線に近づけることができる。
ことにより、Vrを適当に遅らせ、なめらかにすることが
でき、従って、Vrを実際の車体速に近い値で得ることが
できる。又、AをVmの挙動により変えることにより、Vr
をVmの上側包絡線に近づけることができる。
次に第4図に従い、本発明に係る基準車輪速計算装置
の動作について説明する。
の動作について説明する。
まず、各車輪速の読取が行なわれ(ステップ#1)、
選択車輪速Vmが決定される(ステップ#2)。二輪駆動
車の場合は、選択車輪速の選び方が、アンチ・ロック制
御中か否かで異なるようにするのが好ましい。例えば、
アンチ・ロック制御中であれば、4輪中の最高速のもの
を選ぶ一方、アンチ・ロック制御中でなければ、非駆動
輪のうち速い方を選ぶようにする。四輪駆動の場合は、
例えばアンチ・ロック制御中か否かにかかわらず、最高
車輪速を選ぶことも出来る。
選択車輪速Vmが決定される(ステップ#2)。二輪駆動
車の場合は、選択車輪速の選び方が、アンチ・ロック制
御中か否かで異なるようにするのが好ましい。例えば、
アンチ・ロック制御中であれば、4輪中の最高速のもの
を選ぶ一方、アンチ・ロック制御中でなければ、非駆動
輪のうち速い方を選ぶようにする。四輪駆動の場合は、
例えばアンチ・ロック制御中か否かにかかわらず、最高
車輪速を選ぶことも出来る。
次に車体加速度信号αを読取り(ステップ#3)、変
動量Dvを決定する(ステップ#4)。そして、アンチ・
ロック制御中か否かを判断して(ステップ#5)、制御
中であれば、今回のサイクルで得られた選択車輪速Vm
が、前回のサイクルで決定された中間基準速Viを中心に
±Dvの範囲内にあるか、その範囲よりも大きいか、その
範囲よりも小さいかが判断される。
動量Dvを決定する(ステップ#4)。そして、アンチ・
ロック制御中か否かを判断して(ステップ#5)、制御
中であれば、今回のサイクルで得られた選択車輪速Vm
が、前回のサイクルで決定された中間基準速Viを中心に
±Dvの範囲内にあるか、その範囲よりも大きいか、その
範囲よりも小さいかが判断される。
範囲内にある場合(ステップ#6,#9,#11)は、今回
のサイクルで得られた選択車輪速Vmが中間基準速Viとさ
れる(ステップ#11)。
のサイクルで得られた選択車輪速Vmが中間基準速Viとさ
れる(ステップ#11)。
範囲より小さい場合(ステップ#6,#7)は、前回サ
イクルの中間基準速Viから変動量Dvを引いた値が、今回
のサイクルでの中間基準速Viとされる(ステップ#
7)。
イクルの中間基準速Viから変動量Dvを引いた値が、今回
のサイクルでの中間基準速Viとされる(ステップ#
7)。
範囲より大きい場合(ステップ#6,#9,#10)は、前
回のサイクル中間基準速Viに変動量Dvを加えた値が、今
回のサイクルでの中間基準速Viとされる(ステップ#1
0)。
回のサイクル中間基準速Viに変動量Dvを加えた値が、今
回のサイクルでの中間基準速Viとされる(ステップ#1
0)。
又、アンチ・ロック制御中でない場合(ステップ#
5)は、今回のサイクルで得られた選択車輪速Vmが中間
基準速Viとされる(ステップ#11)。
5)は、今回のサイクルで得られた選択車輪速Vmが中間
基準速Viとされる(ステップ#11)。
ステップ#7の場合は、更に中間基準速Viが準基準車
輪速Vtとされる(ステップ#8)一方、ステップ#10又
はステップ#11の場合は、選択車輪速Vmが準基準車輪速
Vtとされる(ステップ#12)。
輪速Vtとされる(ステップ#8)一方、ステップ#10又
はステップ#11の場合は、選択車輪速Vmが準基準車輪速
Vtとされる(ステップ#12)。
次に、上述した例EX.1〜EX.5のいずれか若しくは、そ
れらの任意の組合わせにより指数Aが決定され(ステッ
プ#13)、その後ViとVmの大小が判断される(ステップ
#14)。
れらの任意の組合わせにより指数Aが決定され(ステッ
プ#13)、その後ViとVmの大小が判断される(ステップ
#14)。
中間基準速Viの方が大きい場合は、指数Aは例えば半
分に減少(ステップ#15)された後、既述の式(5)に
基づいて修正される(ステップ#16)一方、中間基準速
Viの方が小さい場合は、指数Aはそのまま上記式(5)
で修正される(ステップ#16)。
分に減少(ステップ#15)された後、既述の式(5)に
基づいて修正される(ステップ#16)一方、中間基準速
Viの方が小さい場合は、指数Aはそのまま上記式(5)
で修正される(ステップ#16)。
その後、再びアンチ・ロック制御中か否かが判断され
(ステップ#17)、制御中であれば、指数Bを標準値に
設定する(ステップ#18)一方、制御中でなければ、指
数Bを標準値より大きい値に設定する(ステップ#1
9)。
(ステップ#17)、制御中であれば、指数Bを標準値に
設定する(ステップ#18)一方、制御中でなければ、指
数Bを標準値より大きい値に設定する(ステップ#1
9)。
最後に、指数A,BやVtを用いて、基準車輪速Vr、その
変化量dVr及び推定車体加速度Arを算出する(ステップ
#20)。
変化量dVr及び推定車体加速度Arを算出する(ステップ
#20)。
なお、ステップ#20で行なわれる計算は、上記式
(2),(3),(4)を用いて行なわれるが、類似の
計算式をもって行なってもよい。例えば、(3)式の代
りに、 Vri=Vri-1+Ari・dT (3)′ の式を用いてもよい。要は、VrがVtを自由に設定できる
追従速度で追従できる式であればよい。
(2),(3),(4)を用いて行なわれるが、類似の
計算式をもって行なってもよい。例えば、(3)式の代
りに、 Vri=Vri-1+Ari・dT (3)′ の式を用いてもよい。要は、VrがVtを自由に設定できる
追従速度で追従できる式であればよい。
本発明の第1の特徴は車輪挙動によりVrの減速の速さ
を可変にするに当り直接減速度を変えるのではなくVtへ
の追従速度を可変としたことである。これにより、より
滑らかにVmの上方包絡線をトレースすることが出来る。
Vrが滑らかであると個々の車輪速とVrの偏差を制御対象
とするとき、偏差の微分値が使い易くなり制御式が簡素
になる。
を可変にするに当り直接減速度を変えるのではなくVtへ
の追従速度を可変としたことである。これにより、より
滑らかにVmの上方包絡線をトレースすることが出来る。
Vrが滑らかであると個々の車輪速とVrの偏差を制御対象
とするとき、偏差の微分値が使い易くなり制御式が簡素
になる。
第2の特徴は、Vrの追従目標がVmでなくVtであり、Vt
算出のベースとなるViの変動量を車体減速度の計測値に
より可変としたことであり、更にその変動量を、車体減
速度計がその計測値を示すとき車体減速度がとりうる最
大(加速度表示なら最小)のものとしたことである。こ
れにより、車体減速度計の有無まで含め、分解能の細か
い本格的センサーから分解能の粗いスイッチに至るまで
いずれが用いられても統一的に処理することが出来ると
共に、取付精度,路面傾斜の影響,故障検出時にも対処
することができる。
算出のベースとなるViの変動量を車体減速度の計測値に
より可変としたことであり、更にその変動量を、車体減
速度計がその計測値を示すとき車体減速度がとりうる最
大(加速度表示なら最小)のものとしたことである。こ
れにより、車体減速度計の有無まで含め、分解能の細か
い本格的センサーから分解能の粗いスイッチに至るまで
いずれが用いられても統一的に処理することが出来ると
共に、取付精度,路面傾斜の影響,故障検出時にも対処
することができる。
第3の特徴はVtの追従速度をVmの挙動のみならず推定
車体減速度Arによっても可変としたことである。これに
より、VrとVtの遅れ、すなわちほぼ一定の減速度でVmが
推移している時のVrとVmの偏差をその減速度の程度にか
かわらず一定とすることが出来、時々刻々のスリップ又
はスリップ率を計算するための基準車輪速として好適な
値を得ることが出来る。スリップ又はスリップ率はいず
れも最適スリップ又はスリップ率との偏差が一定の閥値
を超えるか否かの判定に用いられるのであるから、基準
車輪速は真の車体速の推定値そのものでなく、一定のバ
イアスのかかった値であっても不都合はない。Vmの上側
包絡線と言う粗いが許容されるのもこのためである。
車体減速度Arによっても可変としたことである。これに
より、VrとVtの遅れ、すなわちほぼ一定の減速度でVmが
推移している時のVrとVmの偏差をその減速度の程度にか
かわらず一定とすることが出来、時々刻々のスリップ又
はスリップ率を計算するための基準車輪速として好適な
値を得ることが出来る。スリップ又はスリップ率はいず
れも最適スリップ又はスリップ率との偏差が一定の閥値
を超えるか否かの判定に用いられるのであるから、基準
車輪速は真の車体速の推定値そのものでなく、一定のバ
イアスのかかった値であっても不都合はない。Vmの上側
包絡線と言う粗いが許容されるのもこのためである。
以上詳述した如く、本発明は、所期の目的を達成する
有益なものである。
有益なものである。
第1図は、本発明に係る基準車輪速計算装置のブロック
線図、第2図は、第1図のブロック線図の主要部からサ
ンプリングされる信号をプロットしたグラフ、第3図は
第1図における指数A設定装置の指数Aを設定する例を
示したチャート、第4図は、第1図の装置の動作を示し
たフローチャートである。 1a,1b,1c,1d……車輪速検出装置、 2……最高車輪速選択装置、 3……中間基準速設定装置、 5……準基準車輪速設定装置、 6……変化量計算装置、 8……基準車輪速計算装置。
線図、第2図は、第1図のブロック線図の主要部からサ
ンプリングされる信号をプロットしたグラフ、第3図は
第1図における指数A設定装置の指数Aを設定する例を
示したチャート、第4図は、第1図の装置の動作を示し
たフローチャートである。 1a,1b,1c,1d……車輪速検出装置、 2……最高車輪速選択装置、 3……中間基準速設定装置、 5……準基準車輪速設定装置、 6……変化量計算装置、 8……基準車輪速計算装置。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−146757(JP,A) 特開 昭62−182668(JP,A) 特開 昭62−214043(JP,A) 特開 昭63−78869(JP,A) 特開 昭63−63458(JP,A) 特開 昭56−90755(JP,A)
Claims (10)
- 【請求項1】対象とされる車輪の車輪速のうち選択され
る車輪速Vmを選出する手段(2)と、 選択車輪速Vmの変化量を検出し、サンプリングサイクル
期間dT間の該検出変化量が所定の変化量Dv以内であると
きは検出変化量で変化させる一方、該検出変化量が所定
の変化量Dvをこえるときは所定の変化量Dvで変化させる
中間基準速Viを算出する手段(3)と、 選択車輪速Vmと中間基準速Viとを比較し、いずれか大き
い方を選択し、選択した速度を準基準車輪速Vtとして出
力する手段(5)と、 上記選択車輪速Vmを種々の場面に分析し、分析結果に応
じて指数Aを設定する手段(7)と、 上記指数Aに応じて上記準基準車輪速Vtを平滑化し、基
準車輪速Vrを算出する手段(6,8)を備えたことを特徴
とする車両の基準車輪速計算装置。 - 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載のものであっ
て、上記基準車輪速Vrをアンチ・ロック制御装置に利用
するよう構成すると共に、アンチ・ロック制御中は、上
記対象とされる車輪が全車輪であると共に、上記選択車
輪速は最高車輪速であることを特徴とする車両の基準車
輪速計算装置。 - 【請求項3】特許請求の範囲第1項記載のものであっ
て、上記所定の変化量Dvは、車体加速度測定手段からの
出力に基づいて変化されることを特徴とする車両の基準
車輪速計算装置。 - 【請求項4】特許請求の範囲第1項乃至第3項記載のも
のであって、上記所定の変化量Dvは、生じ得る可能性の
ある車両の最大減速度の値をもって設定することを特徴
とする車両の基準車輪速計算装置。 - 【請求項5】特許請求の範囲第1項乃至第3項記載のも
のであって、上記基準車輪速Vrは、準基準車輪速Vtを指
数平滑化した式、 Vri=Vri-1+A(Vti−Vri-1) (0<A<1.0) で表わされることを特徴とする車両の基準車輪速計算装
置。 - 【請求項6】特許請求の範囲第5項記載のものであっ
て、上記指数Aの値は、基準車輪速Vrと選択車輪速Vmと
の偏差が拡大傾向にある時は大きく設定される一方、縮
小傾向にある時は小さく設定されるようにしたことを特
徴とする車両の基準車輪速計算装置。 - 【請求項7】特許請求の範囲第5項記載のものであっ
て、上記指数Aの値は、基準車輪速Vrが準基準車輪速Vt
より大きい時は小さく設定される一方、基準車輪速Vrが
準基準車輪速Vtより小さい時は大きく設定されるように
したことを特徴とする車両の基準車輪速計算装置。 - 【請求項8】特許請求の範囲第5項記載のものであっ
て、上記指数Aの値は、車体減速度Arに応じて変化する
ように設定されることを特徴とする車両の基準車輪速計
算装置。 - 【請求項9】特許請求の範囲第8項記載のものであっ
て、上記車体減速度Arは、基準車輪速Vrの時間的変化率
dVr/dTを指数平滑化した式、 (0<B<1.0)で算出されることを特徴とする車両の
基準車輪速計算装置。 - 【請求項10】特許請求の範囲第9項記載のものであっ
て、上記指数Bの値は、アンチ・ロック制御中の時より
アンチ・ロック制御中でない時の方が大きく設定される
ことを特徴とする車両の基準車輪速計算装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62334038A JP2590169B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 車両の基準車輪速計算装置 |
KR1019880017595A KR910007663B1 (ko) | 1987-12-29 | 1988-12-27 | 차량의 기준차륜속 계산장치 |
DE8888121845T DE3879657T2 (de) | 1987-12-29 | 1988-12-29 | Geraet zum berechnen der rad-referenz-geschwindigkeit. |
US07/291,650 US4969100A (en) | 1987-12-29 | 1988-12-29 | Wheel reference velocity calculation apparatus |
EP88121845A EP0322911B1 (en) | 1987-12-29 | 1988-12-29 | Wheel reference velocity calculation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62334038A JP2590169B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 車両の基準車輪速計算装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01178067A JPH01178067A (ja) | 1989-07-14 |
JP2590169B2 true JP2590169B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=18272809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62334038A Expired - Fee Related JP2590169B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 車両の基準車輪速計算装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4969100A (ja) |
EP (1) | EP0322911B1 (ja) |
JP (1) | JP2590169B2 (ja) |
KR (1) | KR910007663B1 (ja) |
DE (1) | DE3879657T2 (ja) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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