JP2016217846A - 異常検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行速度を検出する装置に発生した異常を検知する精度を向上させる。
【解決手段】異常検出装置１は、車両の速度を検出する車速センサ２及び速度検出部１２１と、アクセル開度、燃料噴射量及びエンジン回転数を含むエンジン情報を取得するエンジン情報取得部１２２と、エンジン回転数が、車両が走行している走行状態を示しており、かつ速度検出部１２１が検出した速度が所定の閾値以下である場合に、車速センサ２又は速度検出部１２１に異常が生じたと判定する判定部１２３と、アクセル開度が所定の閾値以上でありかつ燃料噴射量が所定の下限量以上の状態になってから、所定の判定許可時間が経過するまでの間、判定部１２３が異常の判定を行うことを許可する判定許可部１２４と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の走行速度を検出する装置に生じた異常を検出する異常検出装置に関する。

大型トラックを始めとする自動車には、走行可能速度に制限を設けることが義務付けられており、車両の走行速度（以下、「車速」という場合がある）を正確に計測することが必要とされている。特許文献１には、車速を計測する車速センサの故障により車速を誤検知してしまうことを防ぐために、車速を計測する車速センサに異常が発生したことを検知する方法が開示されている。

特開昭６１−２４５０６１号公報

従来の方法においては、ギアの状態、クラッチの状態、及びエンジンの回転数に基づいて走行状態であるか否かを判定し、走行状態であるにもかかわらず車速が所定値以下である場合に、車速センサに異常が発生したと判定していた。しかし、ギアの状態を検出するためのスイッチ、又はクラッチの状態を検出するためのスイッチが故障している場合に、走行状態であるか否かの判定を正しく行えず、異常の発生の有無を誤検知してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、車両の走行速度を検出する装置に発生した異常を検出する精度を向上させることを目的とする。

本発明の異常検出装置は、車両の速度を検出する速度検出手段と、アクセル開度、燃料噴射量及びエンジン回転数を含むエンジン情報を取得する情報取得手段と、前記エンジン回転数が、前記車両が走行している走行状態を示しており、かつ前記速度検出手段が検出した前記速度が所定の閾値以下である場合に、前記速度検出手段に異常が生じたと判定する判定手段と、前記アクセル開度が所定の閾値以上でありかつ前記燃料噴射量が所定の下限量以上の状態になってから、所定の判定許可時間が経過するまでの間、前記判定手段が前記異常の判定を行うことを許可する判定許可手段と、を有する。

この構成により、ギアの状態及びクラッチの状態を検出することなく速度検出手段の異常を検出できるので、ギアの状態を検出するスイッチ又はクラッチの状態を検出するスイッチの故障による異常の誤検出を防ぐことが可能になり、異常を検出する精度を向上させることができる。

前記判定許可手段は、前記アクセル開度が所定の閾値以上でありかつ前記燃料噴射量が所定の下限量以上の状態が走行判定時間にわたって継続した時点で、前記判定手段が前記異常の判定を行うことを許可してもよい。この構成により、判定許可手段は、判定手段が、ギアが入っていない状態で異常の判定を行うことを防止できる。

前記判定許可手段は、前記燃料噴射量が、走行状態におけるエンジン回転数に対応する前記下限量に基づいて、前記異常の判定を許可するか否かを決定してもよい。この構成により、判定手段は、走行状態であるか否かの判定精度が向上するので、異常を検出する精度を向上させることができる。

前記判定許可手段が前記異常の判定を行うことが許可された状態であるか否かを示す判定許可情報を記憶する記憶手段をさらに有し、前記判定許可手段は、前記アクセル開度が所定の閾値以上でありかつ前記燃料噴射量が所定の下限量以上になったタイミングで、前記判定許可情報を、判定許可状態を示す第１の値に設定し、前記判定許可情報を前記第１の値に設定してから前記判定許可時間が経過した後に、前記判定許可情報を、判定禁止状態を示す第２の値に設定してもよい。この構成により、判定手段は、運転手がアクセルを短時間だけ踏み込んだ後に離した後においても、車両が走行している間に異常の判定を行うことができる。

前記判定許可手段は、前記アクセル開度が所定の閾値以上でありかつ前記燃料噴射量が所定の下限量以上になったタイミングにおける前記アクセル開度又はエンジンにかかっている負荷の大きさに基づいて、前記判定許可時間の長さを決定してもよい。この構成により、判定許可手段は、運転手がアクセルを踏み込んだ強さ又は道路の傾斜状態等に応じた最適な時間にわたって、異常の検出を継続することが可能になり、車両が止まった状態で異常の判定が行われることを防止できる。

本発明によれば、車両の走行速度を検出する装置に発生した異常を検知する精度を向上させることができるという効果を奏する。

第１の実施形態に係る異常検出装置１の構成を示す図である。 走行判定時間及び判定許可時間について説明するための図である。 走行判定時間及び判定許可時間について説明するための図である。 異常検出装置１が異常の有無を判定する処理のフローチャートである。

＜第１の実施形態＞
［異常検出装置１の構成］
図１は、第１の実施形態に係る異常検出装置１の構成を示す図である。異常検出装置１は、車速センサ２及びエンジン制御ユニット３と接続されている。異常検出装置１は、車速センサ２及びエンジン制御ユニット３から取得した情報に基づいて、速度検出手段に異常が生じていることを検出し、検出結果をインストルメントパネル内のディスプレイに表示させる。速度検出手段には、車速センサ２と異常検出装置１とを接続する配線、及び車速センサ２が含まれる。

車速センサ２は、車輪の回転に応じてパルス信号を出力する。車速センサ２は、車輪の回転速度に比例する数のパルス信号を単位時間内に出力する。

エンジン制御ユニット３は、アクセル開度及び燃料噴射量を制御し、エンジンを動作させる。エンジン制御ユニット３は、アクセル開度を示すアクセル開度情報、燃料噴射量を示す燃料噴射量情報、及びエンジンの回転数を示す回転数情報を異常検出装置１に通知する。

以下、異常検出装置１の構成について詳細に説明する。異常検出装置１は、記憶部１１と、制御部１２とを有する。
記憶部１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいる。記憶部１１は、制御部１２が実行するプログラムを記憶している。また、記憶部１１は、速度検出手段に異常が生じているか否かを判定するために用いられる各種の閾値、及び車速センサ２が出力する単位時間当たりのパルス信号の数と車両の走行速度との関係を示す情報を記憶している。さらに、記憶部１１は、速度検出手段に異常が生じているか否かの判定を行うことが許可された状態であるか否かを示す判定許可情報（判定許可フラグ）を記憶している。

制御部１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１２は、記憶部１１に記憶されたプログラムを実行することにより、速度検出部１２１、エンジン情報取得部１２２、判定部１２３及び判定許可部１２４として動作する。

速度検出部１２１は、車速センサ２から、単位時間当たりの車輪の回転数を示すパルス信号を取得し、取得したパルス信号に基づいて車速を検出する。具体的には、速度検出部１２１は、単位時間当たりのパルス信号の数と車速との関係を示す情報を記憶部１１から読み出すことにより、車速センサ２から取得したパルス数に対応する車速を特定する。速度検出部１２１は、特定した車速を判定部１２３に通知する。

エンジン情報取得部１２２は、エンジン制御ユニット３からエンジンの状態に関する各種の情報を取得する。具体的には、エンジン情報取得部１２２は、アクセル開度情報、燃料噴射量情報、及び回転数情報を、エンジン制御ユニット３から取得する。エンジン情報取得部１２２は、取得したアクセル開度情報、燃料噴射量情報及び回転数情報を判定許可部１２４に通知する。また、エンジン情報取得部１２２は、回転数情報を判定部１２３に通知する。

判定部１２３は、回転数情報が示すエンジン回転数が、車両が走行している走行状態を示しており、かつ速度検出部１２１が特定した車速が所定の閾値以下である場合に、車速センサ２又は車速センサ２と速度検出部１２１との間の配線に異常が生じたと判定する。判定部１２３は、異常が生じたと判定した場合に、判定結果をインストルメントパネルに表示させる。

判定許可部１２４は、アクセル開度が所定の閾値以上であり、かつ燃料噴射量が所定の下限量以上の状態になってから、所定の判定許可時間が経過するまでの間、判定手段が異常の判定を行うことを許可する。判定許可時間は、例えば、運転手がアクセルを踏み込んだ後に開放状態にすることにより、車速が所定の速度に低下するまでに要する時間である。

具体的には、判定許可部１２４は、以下のようにして、異常の判定を許可するか否かを決定する。
判定許可部１２４は、アクセル開度情報が示すアクセル開度が、車両が、所定の速度（例えば、時速１０ｋｍ）以上になるために必要な下限値以上であるか否かを判定する。また、判定許可部１２４は、燃料噴射量情報が示す燃料噴射量が、走行状態においてエンジンにかかる最小の負荷に対応する下限量以上であるか否かを判定する。判定許可部１２４は、アクセル開度が上記の下限値以上であり、燃料噴射量が上記の下限量以上である状態が、走行しているか否かを判定するための走行判定時間だけ経過したことにより、アクセル開度が所定の閾値以上であり、かつ燃料噴射量が所定の下限量以上になったと判定する。

図２は、走行判定時間及び判定許可時間について説明するための図である。図２Ａは、ギアが入った状態で運転手がアクセルを踏み込んだ後にアクセルを離した場合を示している。図２Ｂは、ギアが入っていないニュートラル状態で運転手がアクセルを踏み込んだ後にアクセルを離した場合を示している。

図２Ａに示すように、ギアが入っている状態で運転手がアクセルを踏み込むことにより、アクセル開度が大きくなるとともに、燃料噴射量が上昇する。ギアが入っている状態においては、エンジンに負荷がかかっているので、エンジンの回転数に対応する下限量以上の燃料噴射量の状態が、走行判定時間以上にわたって継続している。判定許可部１２４は、走行判定時間が経過した時点で、判定部１２３が車速の判定を開始することを許可するために、判定許可フラグを、判定許可状態を示す１（第１の値）に設定する。

その後、運転手がアクセルを離したことにより、車速は徐々に低下する。判定許可部１２４は、車速が０になるまでの時間よりも短い判定許可時間の間、判定部１２３が異常の有無を判定することを許可した状態を維持する。判定許可部１２４は、判定を許可してから判定許可時間が経過した時点で、判定許可フラグを、判定禁止状態を示す０（第２の値）に設定する。判定許可部１２４は、判定を許可した後に、アクセル開度が下限値以下になるか、又は燃料噴射量が下限量以下になった時点から判定許可時間が経過した時点で、判定許可フラグを０に設定してもよい。

なお、アクセルを離した状態において車速が低下する早さ（減速度）は、アクセルの踏み込み具合、及び道の傾斜等の条件によって左右される。そこで、判定許可部１２４は、アクセル開度が所定の閾値以上でありかつ燃料噴射量が所定の下限量以上になったタイミングにおけるアクセル開度又はエンジンにかかっている負荷等に基づいて、判定許可時間の長さを決定してもよい。判定許可部１２４は、例えば、アクセル開度が大きければ大きいほど、判定許可時間を長くする。また、判定許可部１２４は、エンジンにかかっている負荷が大きければ大きいほど、判定許可時間を短くする。このようにすることで、判定許可部１２４は、運転手がアクセルを踏み込んだ強さ又は道路の傾斜状態等に応じた最適な時間にわたって、異常の検出を継続することが可能になり、車両が止まった状態で異常の判定が行われることを防止できる。

図２Ｂに示すように、ギアが入っていない状態で運転手がアクセルを踏み込んだ場合、エンジンに負荷がかかっていないので、燃料噴射量は、所定の下限量以上に上昇してから走行判定時間が経過する前に低下する。この場合は、判定許可部１２４は、車両が走行状態でないと判定し、判定部１２３に判定を許可しない。

図３は、異常検出装置１が異常の有無を判定する処理のフローチャートである。
まず、判定許可部１２４は、アクセル開度が所定の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１１）。判定許可部１２４は、Ｓ１１において、アクセル開度が閾値以上であると判定した場合（Ｓ１１においてＹｅｓ）、燃料噴射量がエンジンの回転数に対応する下限量以上であるか否かを判定する（Ｓ１２）。判定許可部１２４は、Ｓ１２において、燃料噴射量が下限量以上であると判定した場合（Ｓ１２においてＹｅｓ）、アクセル開度が閾値以上であり、燃料噴射量が下限量以上の状態が、走行判定時間よりも長く継続しているか否かを判定する（Ｓ１３）。

判定許可部１２４は、Ｓ１３において、アクセル開度が閾値以上であり、かつ燃料噴射量が下限量以上の状態が、走行判定時間よりも長く継続していると判定した場合（Ｓ１３においてＹｅｓ）、判定許可フラグを１に設定することにより、判定部１２３に対して異常の判定を行うことを許可する（Ｓ１４）。判定許可部１２４は、Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３における判定がＮｏである場合、Ｓ１１に戻って、Ｓ１１からＳ１３までの処理を繰り返す。

続いて、判定部１２３は、エンジン回転数が、走行状態を示す下限値以上であるか否かを判定する（Ｓ１５）。判定部１２３は、Ｓ１５においてエンジン回転数が下限値以上であると判定した場合（Ｓ１５においてＹｅｓ）、車速が所定の閾値より小さいか否かを判定する（Ｓ１６）。判定部１２３は、Ｓ１６において車速が所定の閾値より小さいと判定した場合（Ｓ１６においてＹｅｓ）、速度検出手段のどこかに異常が発生したと判定し（Ｓ１７）、異常が発生したことをインストルメントパネルに表示する。

判定許可部１２４は、Ｓ１５及びＳ１６においてＮｏと判定した場合、異常が発生していないと考えられるのでＳ１８に進み、判定許可時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１８）。判定許可部１２４は、Ｓ１８において、判定許可時間が経過したと判定した場合（Ｓ１８においてＹｅｓ）、判定許可フラグを０に設定することにより、判定部１２３に対して異常の判定を行うことを禁止する（Ｓ１９）。判定許可部１２４は、Ｓ１８において、判定許可時間が経過していないと判定した場合（Ｓ１８においてＮｏ）、判定許可フラグを１の状態に維持する。

［本実施形態における効果］
以上説明したように、判定部１２３は、エンジン回転数が走行状態を示しており、かつ速度検出手段によって検出された車速が所定の閾値以下である場合に、速度検出手段に異常が生じたと判定する。そして、判定許可部１２４は、アクセル開度が所定の閾値以上かつ燃料噴射量が所定の下限量以上の状態になってから判定許可時間が経過するまでの間、判定部１２３が異常の判定を行うことを許可する。このようにすることで、ギアの状態及びクラッチの状態を検出することなく速度検出手段の異常を検出できるので、ギアの状態を検出するスイッチ又はクラッチの状態を検出するスイッチが故障しても、異常を検出することが可能になり、異常を検出する精度を向上させることができる。

また、判定許可部１２４は、アクセル開度が所定の閾値以上であり、かつ燃料噴射量が、エンジン回転数に対応する下限量以上となっている状態が、走行判定時間にわたって継続した時点で、判定部１２３が異常の判定を行うことを許可する。このようにすることで、走行状態であるか否かの判定の精度が向上し、判定部１２３が、ギアが入っていない状態で異常の判定を行うことを防止できる。

また、記憶部１１は、速度検出手段に異常が生じているか否かの判定を行うことが許可された状態であるか否かを示す判定許可情報（判定許可フラグ）を記憶している。このようにすることで、判定部１２３は、運転手がアクセルを短時間だけ踏み込んだ後に離した後においても、車両が走行している間に異常の判定を行うことができる。

また、判定許可部１２４は、アクセル開度が所定の閾値以上でありかつ燃料噴射量が所定の下限量以上になったタイミングにおけるアクセル開度又はエンジンにかかっている負荷に基づいて走行判定時間を決定する。このようにすることで、判定許可部１２４は、運転手がアクセルを踏み込んだ強さ又は道路の傾斜状態等に応じた最適な時間にわたって、異常の検出を継続することが可能になり、車両が止まった状態で異常の判定が行われることを防止できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 異常検出装置
２ 車速センサ
３ エンジン制御ユニット
１１ 記憶部
１２ 制御部
１２１ 速度検出部
１２２ エンジン情報取得部
１２３ 判定部
１２４ 判定許可部

Claims (5)

1. 車両の速度を検出する速度検出手段と、
   アクセル開度、燃料噴射量及びエンジン回転数を含むエンジン情報を取得する情報取得手段と、
   前記エンジン回転数が、前記車両が走行している走行状態を示しており、かつ前記速度検出手段が検出した前記速度が所定の閾値以下である場合に、前記速度検出手段に異常が生じたと判定する判定手段と、
   前記アクセル開度が所定の閾値以上でありかつ前記燃料噴射量が所定の下限量以上の状態になってから、所定の判定許可時間が経過するまでの間、前記判定手段が前記異常の判定を行うことを許可する判定許可手段と、
   を有することを特徴とする異常検出装置。
2. 前記判定許可手段は、前記アクセル開度が所定の閾値以上でありかつ前記燃料噴射量が所定の下限量以上の状態が走行判定時間にわたって継続した時点で、前記判定手段が前記異常の判定を行うことを許可することを特徴とする、
   請求項１に記載の異常検出装置。
3. 前記判定許可手段は、前記燃料噴射量が、走行状態におけるエンジン回転数に対応する前記下限量に基づいて、前記異常の判定を許可するか否かを決定することを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の異常検出装置。
4. 前記判定許可手段が前記異常の判定を行うことが許可された状態であるか否かを示す判定許可情報を記憶する記憶手段をさらに有し、
   前記判定許可手段は、前記アクセル開度が所定の閾値以上でありかつ前記燃料噴射量が所定の下限量以上になったタイミングで、前記判定許可情報を、判定許可状態を示す第１の値に設定し、前記判定許可情報を前記第１の値に設定してから前記判定許可時間が経過した後に、前記判定許可情報を、判定禁止状態を示す第２の値に設定することを特徴とする、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の異常検出装置。
5. 前記判定許可手段は、前記アクセル開度が所定の閾値以上でありかつ前記燃料噴射量が所定の下限量以上になったタイミングにおける前記アクセル開度又はエンジンにかかっている負荷の大きさに基づいて、前記判定許可時間の長さを決定することを特徴とする、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の異常検出装置。
   
   

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