JP2973938B2

JP2973938B2 - 車速センサの異常判定装置

Info

Publication number: JP2973938B2
Application number: JP23006796A
Authority: JP
Inventors: 節夫所; 伸治関戸; 敏宏勝田; 辰夫久嶋; 雅晴田中
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1999-11-08
Anticipated expiration: 2016-08-30
Also published as: JPH09119940A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車速センサの異常判定
装置に関し、特に、その異常判定装置の信頼性を高める
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば自動変速機の変速制御のため
に、車両の駆動輪とともに回転する部材の回転に基づい
て車速を検出する車速センサが設けられる。この車速セ
ンサは、たとえば、変速機の出力軸とともに回転するシ
ャフト或いはケーブルに設けられて回転するマグネット
ホイールとその磁極の接近離隔により作動させられるリ
ードスイッチや磁気抵抗素子とから構成されたり、或い
は出力軸とともに回転するマスクとそれにより光入力が
オンオフさせられるホトカプラとから構成されるが、コ
ネクタの接触不良やマグネットホイールの回転不良など
により、車速センサからの出力が得られない場合があ
る。

【０００３】これに対し、自動変速機のシフト位置が走
行レンジにある状態において、機関回転数が車両の走行
状態を検出するために設定された値よりも大きく、かつ
車速センサにより検出された車速が零である場合にその
車速センサが異常であると判定する異常判定装置が提案
されている。しかしながら、このような従来の異常判定
装置においては、ストール発進時に車速センサが正常で
あっても異常と判定される不都合があった。つまり、ス
トール発進時には、シフトレバーをＤレンジにシフト
し、ブレーキペダルを踏み込んだ状態でアクセルペダル
を踏み込むことにより、機関回転数は車両の走行状態を
検出するために設定された値よりも大きくなるが車速セ
ンサにより検出される車速は零であることから、上記従
来の異常判定装置においては、車速センサが正常である
にも拘わらず異常と判定されるのである。

【０００４】上記ストール発進時における誤判定を防止
するために、上記機関回転数の設定値を、ストール発進
時においてアクセルペダルを大きく踏み込んだ時の機関
回転数よりも大きな値とすることにより、ストール発進
時に車速センサの異常判定を行わないようにすることが
考えられるが、機関回転数をこのような値に設定する
と、車両の通常の発進時において機関回転数は上記設定
値まで上昇しないため、車速センサの異常判定を行うこ
とができないという不都合が生じる。

【０００５】

【発明が解決すべき課題】これに対して、たとえば特開
昭６１−２１４５４号公報に記載されているように、自
動変速機のシフトレバーのシフト位置が走行レンジへ操
作されて車両の動力伝達系が成立している状態におい
て、機関回転数がアイドル回転付近でかつアイドル回転
を越える値よりも大きく、さらにブレーキペダルが踏み
込まれていないときに、車速センサにより検出された車
速が零である場合には、その車速センサが異常であると
判定する異常判定装置が提案されているが、ブレーキペ
ダルを踏み込んだ状態を検出するためのブレーキスイッ
チなど新たなセンサを設ける必要があり、装置が高価に
なるという不都合が生じる。

【０００６】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、信頼性が高く且
つ安価な車速センサの異常判定装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、自動変速機を備えた
車両に取り付けられ、駆動輪とともに回転する部材の回
転に基づいて車速を検出する車速センサの異常を判定す
る異常判定装置において、自動変速機のシフト位置が走
行位置にあり且つ機関回転数が車速が零であるときに有
り得る最大回転速度であってスロットル弁開度に応じて
決定された基準値よりも大きいときに、前記車速センサ
により検出された車速が零である場合にはその車速セン
サの異常を判定する異常判定手段を備えたことにある。

【０００８】

【発明の効果】このようにすれば、異常判定手段によ
り、自動変速機のシフト位置が走行位置にあり且つ機関
回転数が車速が零であるときに有り得る最大回転速度で
あってスロットル弁開度に応じて決定された基準値より
も大きいときに、車速センサにより検出された車速が零
である場合にはその車速センサの異常が判定される。そ
のため、車両のストール発進時における機関回転数の最
大値はスロットル弁開度に応じて変化するが、自動変速
機の変速制御のために車両に設けられるスロットルセン
サを利用して、機関回転数の基準値をそのスロットルセ
ンサにより検出されるスロットル弁開度に応じて決定す
ることにより、ブレーキスイッチなど新たなセンサを設
けることなく車速センサの異常判定領域を拡げることが
でき、異常判定結果の信頼性が好適に高められる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明が適用された車両の動力伝達
装置および各制御装置をそれぞれ説明する図である。図
において、エンジン１０の出力は、自動変速機１２、プ
ロぺラシャフト１４、終減速機１６、および車軸１８を
経て一対の駆動輪（後輪）２０_RL、２０_RRへ伝達され
るようになっている。自動変速機１２は、たとえば、本
出願人が先に出願した特開平２−１５４８５６号公報の
第２図に記載されているように、ロックアップクラッチ
付トルクコンバータを備えたものであって、上記公報の
第３図に示す複数種類の油圧式摩擦係合装置の作動の組
み合わせにより所望のギヤ段が成立させられる形式のよ
く知られた遊星歯車式有段変速機である。

【００１０】図１の車両には、変速制御装置２２、ＡＢ
Ｓ制御装置２４、ＴＲＣ制御装置２６、エンジン制御装
置２８などのマイクロコンピュータを含む電子式制御装
置が備えられている。エンジン１０にはエンジン回転速
度を検出するエンジン回転センサ３０が設けられてい
る。また、エンジン１０の吸気配管３２には、アクセル
ペダル３４により操作されるスロットル弁３６と、その
スロットル弁３６の開度を検出するスロットルセンサ３
８と、トラクション制御用のサブスロットル弁４０と、
そのサブスロットル弁４０の開度を検出するサブスロッ
トルセンサ４２と、そのサブスロットル弁４０を駆動す
るサブスロットルアクチュエータ４４とが設けられてい
る。また、自動変速機１２には、図示しないシフトレバ
ーの操作位置を検出するためのシフト位置センサ４６
と、図示しない変速機出力軸の回転とともに回転する歯
車状マグネットリング４７の回転を磁気抵抗素子などに
よって検出して回転速度に対応した周期のパルスを出力
する車速センサ４８とが設けられている。また、ハンド
ル５０には、舵角を検出するための舵角センサ５２が設
けられている。さらに、一対の前輪２０_FL、２０_FR、お
よび一対の後輪２０_RL、２０_RRには、それらの回転を検
出するための回転センサ５４_FL、５４_FR、５４_RL、５４
_RRがそれぞれ設けられている。なお、上記車速パルス信
号は、必要に応じて図示しない整形回路により波形整形
される。

【００１１】上記変速制御装置２２は、通常、予め記憶
された複数種類の変速線図からシフト位置センサ４６に
より検出された実際のシフト位置に基づいて所定の変速
線図を選択し、選択された変速線図からスロットルセン
サ３８により検出される実際のスロットル弁開度θと車
速センサ４８からの車速パルス信号ＳＰに基づいて算出
した実際の車速ＳＰＤに基づいて変速段を決定し、その
変速段が得られるように前記油圧式摩擦係合装置を作動
させるための変速指令を自動変速機１２へ出力する。

【００１２】また、上記ＡＢＳ制御装置２４は、各回転
センサ５４_FL、５４_FR、５４_RL、５４_RRにより検出され
た各車輪２０_FL、２０_FR、２０_RL、２０_RRの実際の回転
速度から、制動時におけるそれらのスリップ率が演算さ
れ、それらのスリップ率が適正スリップ率範囲内に入る
ようにＡＢＳアクチュエータ５６を作動させる。このＡ
ＢＳアクチュエータ５６は、図示しないポンプ、２つの
ダンパ、２つのリザーバタンク、３つの３位置制御弁、
バイパス弁などを備えたよく知られたものであって、ブ
レーキペダル５８の操作により制動用液圧が発生させら
れるマスタシリンダ６０と、各車輪２０_FL、２０_FR、２
０_RL、２０_RRのブレーキ６２_FL、６２_FR、６２_RL、６２
_RRのホイールシリンダ６４_FL、６４_FR、６４_RL、６４_RR
との間に設けられている。また、ＡＢＳ制御装置２４
は、各車輪２０_FL、２０_FR、２０_RL、２０_RRの実際の回
転速度を通信によりＴＲＣ制御装置２６に供給する。ま
た、上記ＡＢＳ制御装置２４は、各車輪２０_FL、２
０_FR、２０_RL、２０_RRのいずれかのロック状態をもって
開始されるＡＢＳ制御の作動中を示す信号ＳＡを変速制
御装置２２へ通信により供給する。このため、本実施例
では、上記ＡＢＳ制御装置２４が車輪のロック状態を検
出する検出手段としても機能している。

【００１３】また、前記ＴＲＣ制御装置２６は、駆動輪
２０_RL、２０_RRの回転速度を被駆動輪２０_FL、２０_FRの
回転速度と比較して駆動輪２０_RL、２０_RRのスリップ状
態を判断し、その駆動輪２０_RL、２０_RRのスリップ率を
所定のトラクション制御領域内とするように、ＴＲＣブ
レーキアクチュエータ６６およびサブスロットルアクチ
ュエータ４４を作動させる。これにより、低摩擦路にお
ける車両の発進時において運転者のアクセル操作量によ
らず有効な駆動力と車両の安定性が確保される。上記Ｔ
ＲＣブレーキアクチュエータ６６は、後輪ブレーキ６２
_RL、６２_RRを作動させるためのポンプおよびアキュムレ
ータと２つの電磁制御弁などを含み、ＡＢＳアクチュエ
ータ５６と後輪２０_RL、２０_RRのホイールシリンダ６４
_RL、６４ _RRとの間に設けられている。また、上記ＴＲＣ
制御装置２６は、そのＴＲＣ制御の作動中を示す信号Ｓ
Ｔを変速制御装置２２へ通信により供給する。このた
め、本実施例では、上記ＴＲＣ制御装置２６がトラクシ
ョン制御装置の作動を検出する検出手段としても機能し
ている。

【００１４】また、前記エンジン制御装置２８は、通常
のエンジン燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回転
制御などを図示しないアクチュエータを駆動して実行す
る一方、トラクション制御時のエンジン１０の出力を制
御するためにスロットル弁開度θおよびサブスロットル
弁開度θ_sを処理して通信によりＴＲＣ制御装置２６へ
供給する。

【００１５】以下、本実施例の作動の要部、すなわち変
速制御装置２２による車速センサ４８の異常判定ルーチ
ンを、図２のフローチャートを用いて説明する。なお、
この図２のルーチンは、図示しないシフトレバーがニュ
ートラルレンジ、パーキングレンジ以外のレンジ、すな
わちドライブレンジ、セカンドレンジ、ローレンジ、リ
バースレンジなどの走行レンジへ操作されて、エンジン
１０から駆動輪２０_RL、２０_RRに至る動力伝達系が成立
させられたときに実行される。

【００１６】図２のステップＳ１では、車速センサ４８
から信号が出力されているか否か、換言すれば車速セン
サ４８からの信号パルスに基づいて算出された車速ＳＰ
Ｄが零であるか否かが判断される。このステップＳ１の
判断が否定された場合には、車速センサ４８が正常であ
ると考えられるので、ステップＳ２においてフラグＦの
内容が「０」にクリアされるとともに、ステップＳ３に
おいてタイマの内容Ｃも「０」にクリアされて本ルーチ
ンが終了させられる。上記フラグＦは、その内容が
「１」であるときに車速センサ４８の異常状態を示すも
のである。また、上記タイマは、ソフト上のものであっ
て、異常判断が為されてからの経過時間を計数するため
に設けられている。

【００１７】しかし、上記ステップＳ１の判断が肯定さ
れた場合には、車両の駆動輪２０_RL、２０_RRが停止して
いる状態であるか或いは車速センサ４８が異常状態であ
る場合であるので、その異常状態を判定するためのステ
ップＳ４以下が実行される。ステップＳ４では、図示し
ないステップにおいて読み込まれたエンジン回転速度Ｎ
_eが予め設定された判断基準値Ｎ_s（rpm ）よりも大き
いか否かが判断される。その判断基準値Ｎ_sは、実際に
車速ＳＰＤが零であるときに有り得る最大の回転速度で
あって、たとえば図７に示すように、スロットルセンサ
３８により検出されたスロットル弁開度θに応じて予め
決定されている。

【００１８】上記ステップＳ４の判断が否定された場合
には、車速ＳＰＤが零であっても妥当な状態であるの
で、ステップＳ２およびＳ３が実行された後、本ルーチ
ンが終了させられる。しかし、上記ステップＳ４の判断
が肯定された場合には、ステップＳ５においてＴＲＣ制
御が実行されているか否かがＴＲＣ制御装置２６からの
信号ＳＴに基づいて判断される。上記ステップＳ１およ
びＳ２による異常判定条件ではＴＲＣ制御装置２６によ
るＴＲＣ制御の実行中は車速センサ４８が正常であって
も異常と判定されるおそれがあるので、ステップＳ５は
そのＴＲＣ制御の実行時には異常判定を制限するために
設けられている。したがって、ステップＳ５の判断が肯
定された場合は、前記のステップＳ２およびＳ３が実行
された後、本ルーチンが終了させられる。

【００１９】しかし、上記ステップＳ５の判断が否定さ
れた場合には、ステップＳ４において既に車速ＳＰＤが
零であるときには有り得ないエンジン回転速度であると
判断されているので、ステップＳ６においてタイマの計
数が開始された後、ステップＳ７においてタイマの内容
Ｃが予め設定された判断基準値Ｃ₁に到達したか否かが
判断される。この判断基準値Ｃ₁は、ステップＳ１およ
びＳ４により異常判定が行われ且つステップＳ５におい
てＴＲＣ非制御中であると判定された状態が所定期間持
続したことを判定するための値であって、たとえば１秒
程度の値が採用される。

【００２０】当初は上記ステップＳ７の判断が否定され
るので、本ルーチンが終了させられるが、制御サイクル
が繰り返されてステップＳ６においてカウンタが計数さ
れるうちに１秒以上経過すると、そのステップＳ７の判
断が肯定されるので、ステップＳ８においてフラグＦの
内容が「１」にセットされてから、本ルーチンが終了さ
せられる。

【００２１】上記のようにフラグＦの内容が「１」にセ
ットされると、図３のメインルーチンに示すように、ス
テップＳＭ１の判断が肯定されるので、ステップＳＭ３
において車速センサ４８の異常を示すダイアグコードが
記憶されるとともに図示しないランプが点滅させられる
とともに、ステップＳＭ４において、ステップＳＭ２の
前記通常の変速制御に替えてバックアップ変速制御が実
行される。このバックアップ変速制御は、たとえば図４
に示す予め記憶された変速線図から実際のスロットル弁
開度θおよびエンジン回転速度Ｎ_eに基づいて変速判定
が実行されるとともに、変速指令が出力される。図４に
おいて、所定時間Ｔ_N1内に領域Ｃ０から変速線I を横切
って領域ＣI へ入った場合には現状のギヤ段から１段ア
ップシフトされる。また、所定時間Ｔ_N1内に領域Ｃ０か
ら変速線I およびIIを横切って領域ＣIIへ入った場合に
は現状のギヤ段から２段アップシフトされる。また、所
定時間Ｔ_N1内に領域Ｃ０から変速線I 、IIおよびIII を
横切って領域ＣIII へ入った場合には現状のギヤ段から
３段アップシフトされる。また、所定時間Ｔ_N1内に領域
Ｃ０から変速線I 、II或いはIII を横切っても領域Ｃ０
へ戻った場合には変速出力がキャンセルされる。なお、
上記バックアップ変速制御において、スロットル開度θ
が所定値より小さく、シフトレバーがＤレンジまたは２
レンジへ操作されており、しかもブレーキが操作されて
いる場合には、エンジン回転速度Ｎ_eが所定値以下であ
ると現状のギヤ段よりも１段または２段のダウンシフト
が行われるようになっている。

【００２２】上述のように、本実施例によれば、図２の
異常判定ルーチンにおいて、自動変速機１２のシフト位
置が走行位置にあり、ステップＳ５においてエンジン回
転速度Ｎ_eがスロットル弁開度θに応じて決定された判
断基準値Ｎ_sよりも大きいと判定されたときに、ステッ
プＳ１において車速センサ４８により検出された車速Ｓ
ＰＤが零であると判定された場合にはその車速センサ４
８の異常が判定される。そのため、車両のストール発進
時におけるエンジン回転速度Ｎ_eの最大値はスロットル
弁開度θに応じて変化するが、自動変速機１２の変速制
御のために車両に設けられるスロットルセンサ３８を利
用して、エンジン回転速度Ｎ_eの判断基準値Ｎ_sをその
スロットルセンサ３８により検出されるスロットル弁開
度θに応じて決定することにより、ブレーキスイッチな
ど新たなセンサを設けることなく車速センサ４８の異常
判定領域を拡げることができ、異常判定結果の信頼性が
好適に高められる。

【００２３】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の説明において前述の実施例と共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００２４】図５に示す実施例では、各車輪２０_FL、２
０_FR、２０_RL、２０_RRのいずれかのロックが発生する状
態であるか否かをＡＢＳ制御装置２４からの信号ＳＡに
基づいて判定するステップＳ５’が、図２の実施例のス
テップＳ５に替えて設けられている。このステップＳ
５’では、各車輪２０_FL、２０_FR、２０_RL、２０_RRのい
ずれかのロック状態を作動の開始条件とするＡＢＳ制御
装置２４の制御作動をそのＡＢＳ制御装置２４からの信
号ＳＡに基づいて検出されるのである。このため、各車
輪２０_FL、２０_FR、２０_RL、２０_RRのいずれかのロック
が発生する状態となると、車速センサ４８により検出さ
れる車速ＳＰＤが零となることに起因する車速センサ４
８の異常判定が、本実施例の異常判定規制手段に対応す
る上記ステップＳ５’により規制される。このため、本
実施例においても図２の実施例と同様の効果を得ること
ができるとともに、誤測定の発生し易いＡＢＳ制御装置
２４の作動時、すなわち車輪ロックが発生する状態にお
いて車速センサ４８の異常判定が規制される結果、異常
判定ルーチンによる異常判定結果の信頼性が好適に高め
られる。

【００２５】図６は、車速センサ４８の異常判定が誤り
易い条件下では、異常判定条件の判断基準を通常の値よ
りも厳しい値に設定する実施例を示している。すなわ
ち、本実施例では、図２の実施例と比較して、ステップ
Ｓ５とステップＳ４との順序が入れ替えられているとと
もに、それらステップＳ５とステップＳ４との間に、判
断基準値を変更するステップＳ９が設けられている。本
実施例では、ステップＳ５においてＴＲＣ制御の実行中
と判断されると、ステップＳ９において、判断基準値Ｎ
_sおよびＣ₁がより厳しい側の値となるように設定変更
される。たとえば、判断基準値Ｎ_sとしては、たとえば
図７に示されるようにスロットル弁開度θに応じて決定
された値が用いられているが、ステップＳ９においては
その値よりも高い値たとえば３０００rpm 乃至４０００
rpm に設定される。また、判断基準値Ｃ₁は通常は１秒
程度が用いられているが、ステップＳ９においてはその
値よりも大きい値たとえば２秒程度の値に設定される。

【００２６】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。

【００２７】たとえば、図５の実施例では、一旦フラグ
Ｆがセットされても、ステップＳ１およびＳ４の異常判
定条件のいずれかが否定されると直ちにフラグＦがクリ
アされていたが、車速信号パルスの回復などに基づいて
車輪のロックが確実に解消されたことが確認されてか
ら、或いはステップＳ５’の判断が否定されてから所定
時間経過後にフラグＦがクリアされるようにしてもよ
い。

【００２８】また、前述の図６の実施例において、その
ステップＳ５が図５のステップＳ５’と置換されてもよ
い。

【００２９】また、前述の実施例において、車速センサ
４８は、自動変速機１２の出力軸とともに回転するマグ
ネットホイール４７の回転を磁気抵抗素子を用いて検出
する形式であったが、光電式などの他の形式であっても
よく、また、自動変速機１２以外の場所、たとえば車軸
１８、車輪２０に設けられたものでもよいのである。要
するに、車輪２０_FL、２０_FR、２０_RL、２０_RRまたはそ
れとともに回転する部材の回転を検出するものであれば
よいのである。

【００３０】また、本実施例では、変速制御装置２２に
用いられる車速信号を検出する車速センサ４８について
説明されていたが、他の制御系に用いられる車速センサ
であってもよい。

【００３１】また、前述の実施例では、ＡＢＳ制御装置
２４からの信号ＳＡにより車輪のロックが発生する状態
が検出されていたが、実際の車輪の回転速度を直接検出
してロック発生状態を検出するようにしてもよい。

【００３２】また、変速制御装置２２の作動は、前述の
各実施例に示すフローチャートのステップの一部が互い
に組み合わされて構成されてもよい。

【００３３】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された車両の動力伝達装置および
各制御装置を説明する図である。

【図２】図１の変速制御装置の作動の要部を示すフロー
チャートである。

【図３】図１の変速制御装置の作動であって、メインル
ーチンを示すフローチャートである。

【図４】図３のバックアップ変速制御において用いられ
る予め記憶された変速線図である。

【図５】本発明の他の実施例における図２に相当する図
である。

【図６】本発明の他の実施例における図２に相当する図
である。

【図７】図２の実施例において用いられるスロットル弁
開度とエンジン回転速度判断基準値との関係を説明する
図である。

【符号の説明】

１２自動変速機３８スロットルセンサ４８車速センサステップＳ１，Ｓ４異常判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久嶋辰夫愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者田中雅晴愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開昭61−21454（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−103048（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01P 3/00 F16H 59/44 F16H 61/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自動変速機を備えた車両に取り付けら
れ、駆動輪とともに回転する部材の回転に基づいて車速
を検出する車速センサの異常を判定する異常判定装置に
おいて、自動変速機のシフト位置が走行位置にあり且つ機関回転
数が車速が零であるときに有り得る最大回転速度であっ
てスロットル弁開度に応じて決定された基準値よりも大
きいときに、前記車速センサにより検出された車速が零
である場合には該車速センサの異常を判定する異常判定
手段を備えたことを特徴とする車速センサの異常判定装
置。