JP3008245B2 - 車速信号の異常検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、車速信号の異常検出
装置、さらに詳しくは、自動車に備えられた車速センサ
から出力される車速信号をたとえば車速応動型のパワー
ステアリング機構の制御に利用するような場合におい
て、その車速信号が正常であるか否かを判断するのに用
いられる車速信号の異常検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の車速信号の異常検出装置として
は、たとえば特開昭６０−１５７９６７号公報に所載の
ものがある。この異常検出装置は、車速センサから車速
信号を受信していない期間中に、回転数センサから得ら
れるエンジン回転数の値が所定の異常判断用回転数を一
定時間以上継続して超えたときに、車速信号が異常であ
ると判断するものである。このような異常検出装置によ
れば、エンジンが所定の異常判断用回転数以上の回転数
で駆動されて自動車が走行しているにもかかわらず、車
速センサから車速信号を受信しないときには、その車速
信号が異常である旨を判別できる。すなわち、車速セン
サ自体の故障や、その配線系統の断線、短絡などに原因
して車速信号の出力がゼロとなる異常事態が発生する
と、これを判別することができる。

【０００３】一方、このような異常検出装置では、たと
えば寒冷地などにおいて、エンジン始動直後のアイドル
回転数が高い場合、あるいはユーザーがラジエータの水
温を速く上昇させようとしてレーシング（エンジンの空
転，いわゆる空ぶかし）を行った場合に、停車状態のま
まエンジン回転数が所定の異常判断用回転数を超える場
合がある。したがって、このような場合には、車速信号
に異常がないにもかかわらず、これを異常であると誤っ
て判断する場合がある。

【０００４】そこで、従来では、エンジン始動直後の一
定時間内に限り、異常判断を行うための異常判断用回転
数を高くしたり、あるいは異常の有無の判断自体を行わ
ないようにした車速信号の異常検出装置が提案されてい
る。

【０００５】また、従来では、上記とは異なる装置とし
ては、たとえば特開昭６２−２４７２６２号公報に記載
されているように、ステアリングの操舵角を検出するた
めの装置を別途付加し、このステアリングの操舵角が変
化しない限りは、車速信号が異常である旨の判断を行わ
ないようにしたものもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の前者のもの
では、車速信号が正常であるか否かの判断に関し、エン
ジン始動直後の一定時間の暖機運転時における過誤判断
は防止できるものの、暖機運転が終了し、エンジン始動
時からかなりの時間が経過した後にあっては、次に述べ
るように過誤判断を生じる虞れがあった。

【０００７】すなわち、上記従来の前者のものでは、エ
ンジン始動直後の一定時間内については異常判断用回転
数の数値が高くなるものの、この異常判断用回転数はエ
ンジン始動時から一定時間を経過すると、通常通りの低
い回転数（たとえば３０００ｒｐｍないし３５００ｒｐ
ｍ）になる。したがって、たとえば夏期などの渋滞時に
停車したときに、エアコンを効かせるなどの理由からレ
ーシングを行うと、その際にエンジン回転数が異常判断
用回転数を超えてしまう場合がある。その結果、車速信
号が正常であるにもかかわらず、これを異常であると過
誤判断する虞れがあった。

【０００８】一方、上記従来の後者のものでは、ステア
リングの操舵角が変更されない限り車速信号が異常であ
ると判断されないために、停車時におけるレーシング操
作時にステアリングが操作されない限りは、上記前者の
ような過誤判断は生じない。ところが、自動車の停車時
において、ステアリング操作がなされないとは限らな
い。したがって、この後者の手段の場合においても、過
誤判断を生じる虞れがあった。また、この後者のもので
は、ステアリングの操舵角を検出し、その検出信号を送
信するための装置を別途追加して設ける必要がある。し
たがって、装置全体の複雑化、高コスト化を来たすとい
う難点もあった。

【０００９】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、ステアリングの操舵角の検出装
置などの複雑な装置を別途必要とせず、自動車走行途中
の停車時においてエンジン回転数を上げたときに、車速
信号が異常である旨の過誤判断がなされることを適切に
防止することをその課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

【００１１】すなわち、本願発明は、車速センサから車
速信号を受信していない期間中に、回転数センサから得
られるエンジン回転数が所定の異常判断用回転数を一定
時間以上継続して超えたときに、上記車速信号が異常で
あると判断する異常判断手段を備えている車速信号の異
常検出装置であって、上記異常判断手段は、上記車速セ
ンサから車速信号を受信したときには、少なくともその
車速信号の受信が途絶えてから一定期間中は、上記異常
判断用回転数を通常用の第１の異常判断用回転数よりも
高い回転数の第２の異常判断用回転数に設定し、または
異常判断を実行しないように構成されていることを特徴
としている。

【００１２】

【発明の作用および効果】本願発明に係る車速信号の異
常検出装置においては、異常判断手段が車速センサから
車速信号を受信した場合には、少なくともその車速信号
の受信が途絶えた後の一定期間中は、異常判断用回転数
として高い回転数の第２の異常判断用回転数が設定さ
れ、または異常判断がなされなくなる。なお、異常判断
用回転数として高い回転数の第２の異常判断用回転数が
設定された場合には、車速信号の受信が途絶えてから一
定期間中において、回転数センサから得られるエンジン
回転数がその第２の異常判断用回転数を超えることが困
難となり、実質的には、上記一定期間中において異常判
断がなされなくなるのと同様とすることができる。

【００１３】したがって、車速信号が正常であって、自
動車の走行中に異常判断手段が車速信号を適切に受信し
ている限りは、その後の停車時にレーシングを行って
も、その停車後一定期間中は車速信号が異常であると過
誤判断されることがなくなる。その結果、自動車走行途
中の停車時における車速信号についての過誤判断を防止
することができ、車速信号に基づく各種機構の制御を適
切に行えるという効果が得られる。

【００１４】また、従来とは異なり、ステアリングの操
舵角の検出装置などの複雑な装置を別途追加して設ける
必要もないため、装置全体の構造を簡素にでき、しかも
その製作コストを安価にできるという利点も得られる。

【００１５】

【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００１６】図１は、本願発明に係る車速信号の異常検
出装置１を具備して構成された自動車のパワーステアリ
ング制御装置の回路構成の一例を示すブロック図であ
る。

【００１７】この異常検出装置１は、自動車に搭載され
たエンジンの回転数を検出するための回転数センサ２
や、自動車の走行速度を検出する車速センサ３に接続し
て設けられている。この異常検出装置１には、上記各セ
ンサ２，３から送信されてくる信号をＦ／Ｖ変換するＦ
／Ｖ変換回路１０ａ，１０ｂ、このうちの一方のＦ／Ｖ
変換回路１０ａによって変換された電圧信号に基づいて
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出回路１
１、およびこのエンジン回転数検出回路１１によって検
出されたエンジン回転数と他方のＦ／Ｖ変換回路１０ｂ
で変換された車速信号としての電圧信号に基づいて車速
信号の異常を判断する異常判断回路１２が具備されてい
る。

【００１８】上記異常判断回路１２は、たとえばマイク
ロコンピュータなどを用いて構成することができ、たと
えば図２のフローチャートに示す動作手順にしたがって
異常判断処理を実行するように構成されている。

【００１９】すなわち、この異常判断回路１２は、エン
ジン回転数に基づいて車速信号が異常であるか否かを判
断するための異常判断用回転数として、通常用の低回転
数の第１の異常判断用回転数と、これよりも高回転数の
第２の異常判断用回転数との２種類の値を使用し、これ
らの値の設定が次のように一定の条件に応じて切替えら
れるようになっている。なお、通常用の第１の異常判断
用回転数としては、一般走行時のエンジン回転数を考慮
し、たとえば３５００ｒｐｍの値が用いられる。また、
第２の異常判断用回転数としては、エンジン回転数がこ
の第２の異常判断用回転数を超えることがないように、
たとえば１２０００ｒｐｍの値が用いられる。

【００２０】この異常判断回路１２の具体的な動作手順
を説明すると、まずこの異常判断回路１２は、エンジン
回転数Ｎが、予め定められたエンジン停止判断回転数Ｒ
１（たとえば２００ｒｐｍ）よりも低回転であるときに
は、異常判断用回転数として、第２の異常判断用回転数
を設定する。また、エンジン回転数Ｎがエンジン停止判
断回転数Ｒ１よりも高回転の場合において、Ｆ／Ｖ変換
回路１０ｂを介して車速信号を受信したときにも、上記
同様に、第２の異常判断用回転数を設定する（ステップ
S-０１，S-０２，S-１２）。

【００２１】これに対し、上記とは異なる場合であっ
て、タイマカウンタ１の時間計測値がたとえば５分に設
定された暖機判定時間を経過し、エンジン回転数Ｎがエ
ンジン暖機判断回転数Ｒ３（たとえば２０００ｒｐｍ）
以下となり、しかもタイマーカウンタ２による時間計測
値が所定の遅延時間を超えたときには、異常判断用回転
数として、低回転側の第１の異常判断用回転数を設定す
る（ステップS-０３〜S-０７）。上記遅延時間として
は、たとえばエンジン始動後の直後においては、５秒程
度に設定しておき、それ以降の時期においてはたとえば
数十秒程度に設定しておくことができる。

【００２２】なお、上記タイマカウンタ１は、エンジン
始動後にそのタイムカウントを開始するが、エンジン回
転数Ｎがエンジン駆動判断回転数Ｒ２（たとえば５００
ｒｐｍ）に達しない限りクリアされる（ステップS-０
３，S-１３）。したがって、エンジン回転数Ｎが５００
ｒｐｍを超えてから５分経過しない限り、上記低回転側
の第１の異常判断用回転数は設定されない。また、タイ
マカウンタ２は、エンジン回転数Ｎがエンジン暖機判断
回転数Ｒ３を超えるとクリアされる（ステップS-０５，
S-０６）。

【００２３】次いで、異常判断回路１２は、第１の異常
判断用回転数と第２の異常判断用回転数のうち、先に設
定した側の一方の異常判断用回転数をエンジン回転数Ｎ
と比較する（ステップS-０８）。そして、その比較の結
果、エンジン回転数Ｎが先に設定した異常判断用回転数
よりも高い回転数であるとともに、車速信号の受信がな
い場合において、そのような時間が予め定められた故障
判定時間（たとえば３０秒）を超えて継続した場合に
は、その時点で車速信号が異常であると判断する（ステ
ップS-０８〜S-１１）。

【００２４】これに対し、上記条件が満たされない場合
には、車速信号が異常であるとの判断は行わない。ま
た、上記故障判定時間をカウントするためのタイマカウ
ンタ３は、エンジン回転数Ｎが先に設定した異常判断用
回転数よりも低くなった場合や、車速信号の受信があっ
たときには、そのタイムカウントを逐一クリアするよう
になっている（ステップS-１５）。異常判断回路１２
は、上記したような一連の処理を繰り返し実行してい
る。

【００２５】また、異常判断回路１２は、車速信号が異
常であると判断したときには、その旨の信号をパワース
テアリング制御装置のメインコントローラ４０に出力す
るように構成されている。そして、このメインコントロ
ーラ４０は、その信号を受信したときには、以後は自動
車の走行速度には関係なく、ステアリング機構４１に対
してアシスト力を付与しないように所定の制御を行うよ
うに構成されている。

【００２６】図１に示すパワーステアリング制御装置
は、上記した異常検出装置１を除き、その基本的な構成
は、従来既知のものと同様である。すなわち、このパワ
ーステアリング制御装置は、電動式の車速応動型であ
り、メインコントローラ４０は、車速センサ３から出力
される車速信号に応じて減速機付モータ４２の減速比を
変更する制御を行う。そして、この減速機付モータ４２
の回転力によってステアリング機構４１にアシスト力が
作用するようになっている。この制御は、車速が低下
し、車速センサ３から出力される車速信号の値が小さく
なるほど、ステアリング機構４１に対するアシスト力が
大きくなるようになっている。ただし、既述した通り、
メインコトローラ４０に対して異常検出装置１から車速
信号が異常である旨の信号を受信したときには、ステア
リング機構４１へのアシスト力を付与しない構成となっ
ている。

【００２７】上記構成の車速信号の異常検出装置１なら
びにパワーステアリング制御装置においては、まずエン
ジン始動後に自動車の走行が開始され、異常判断回路１
２が車速センサ３から車速信号を受信すると、異常判断
用回転数として、１２０００ｒｐｍの第２の異常判断用
回転数が設定される。また、この第２の異常判断用回転
数の設定は、その後自動車の走行が停止された後におい
ても一定時間は維持される。すなわち、自動車が停車
し、車速信号の受信が途絶えても、これによって直ちに
低回転の第１の異常判断用回転数に切り替わるのではな
く、図２で示されたステップS-０５における暖機判定時
間およびステップS-０６における所定の遅延時間が経過
しない限りは、第２の異常判断用回転数が設定されたま
まとなる。

【００２８】上記のような設定状態においては、渋滞な
どに原因して走行中の自動車を停車させ、車速信号がゼ
ロになって、車速信号を受信していない状態時に、レー
シングを行うことによりエンジンを高回転にしても、こ
のエンジン回転数が第２の異常判断用回転数（１２００
０ｒｐｍ）を超えることはない。その結果、上記停車中
のレーシング操作に原因して、異常判断回路１２が車速
信号を異常であると過誤判断する虞れをなくすることが
可能となる。

【００２９】なお、自動車の走行時において、車速セン
サ３やその配線系統などに不備がなく、異常判断回路１
２が車速信号を適正に受信している限りは、異常判断用
回転数として第２の異常判断用回転数が設定維持され、
この際にはエンジン回転数Ｎが第２の異常判断用回転数
を超えることはない。しかし、この第２の異常判断用回
転数は、異常判断回路１２が車速信号を受信しているこ
と（すなわち、車速信号が正常であること）を条件とし
て設定されるものであるから、この第２の異常判断用回
転数が設定されることに原因して、車速信号の異常が判
断不可能になるような不具合はない。

【００３０】一方、自動車が実際には走行しているにも
かかわらず、車速センサ３が故障するなどして、異常判
断回路１２が車速信号を受信しなくなった場合には、異
常判断用回転数として、３５００ｒｐｍの第１の異常判
断用回転数が設定される。したがって、この場合には、
エンジン回転数がこの第１の異常判断用回転数を一定時
間超えると、その時点で異常判断回路１２は車速信号が
異常であると的確に判断することとなる。そして、その
旨の信号がパワーステアリング制御装置のメインコント
ローラ４０に入力されることによりパワーステアリング
制御装置が制御され、走行中であるにもかかわらずステ
アリング機構４１の操舵力が不当に軽くなるといったこ
とか適切に防止され、安全が図られる。

【００３１】なお、上記実施例では、エンジン始動直後
の暖機運転時においても、異常判断用回転数として高回
転の第２の異常判断用回転数が設定されるようにしたた
めに、暖機運転時のレーシング操作時に誤って車速信号
が異常であると判断する虞れも無くすことができる。た
だし、本願発明は、暖機運転時の過誤判断の防止を目的
とするものではなく、上記のような構成を必須要件とす
るものではない。

【００３２】また、上記実施例では、異常判断回路１２
が車速信号を受信している間についても、異常判断用回
転数として第２の異常判断用回転数が設定されるように
しているが、本願発明はやはりこれに限定されない。本
願発明では、たとえば車速信号を受信している間は第１
の異常判断用回転数を設定し、その車速信号の受信が途
絶えた時点で、異常判断用回転数を第２の異常判断用回
転数に切替えるように構成してもよい。この場合であっ
ても、上記実施例の場合と同様に、停車後のレーシング
に原因した車速信号の異常の過誤判断を防止することが
可能である。なお、第１の異常判断用回転数と第２の異
常判断用回転数との具体的な値も、上記実施例のように
限定されるものではない。

【００３３】さらに、本願発明では、必ずしも上記実施
例のように、第１の異常判断用回転数と第２の異常判断
用回転数とを適宜切替える必要もない。本願発明では、
異常判断用回転数として１種類の回転数（たとえば３５
００ｒｐｍの回転数）を用いるように構成した上で、異
常判断回路１２が車速信号を受信しなくなってから一定
期間の間は、この車速信号が異常か否かの判断そのもの
を実行しないようにしてもよい。このような構成によっ
ても、停車時における過誤判断の防止が図れ、本願発明
の目的を達成可能である。

【００３４】その他、本願発明は、異常判断手段の具体
的な回路構成などは種々に設計変更自在である。また、
本願発明は、その使用用途も限定されるものではなく、
パワーステアリング制御装置としては、電動式のものの
他、油圧式のものを適用できることは勿論のこと、パワ
ーステアリング制御装置以外として、たとえばメーター
表示制御や、オートクルーズ装置に対する制御などにも
適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る車速信号の異常検出装置および
これを用いたパワーステアリング制御装置の一例を示す
ブロック図。

【図２】本願発明に係る車速信号の異常検出装置におけ
る異常判断処理の一連の動作手順を示すフローチャー
ト。

【符号の説明】 １ 車速信号の異常検出装置 ２ 回転数センサ ３ 車速センサ １０ａ，１０ｂ Ｆ／Ｖ変換回路 １１ エンジン回転数検出回路 １２ 異常判断回路（異常判断手段）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車速センサから車速信号を受信していな
   い期間中に、回転数センサから得られるエンジン回転数
   が所定の異常判断用回転数を一定時間以上継続して超え
   たときに、上記車速信号が異常であると判断する異常判
   断手段を備えている車速信号の異常検出装置であって、 上記異常判断手段は、上記車速センサから車速信号を受
   信したときには、少なくともその車速信号の受信が途絶
   えてから一定期間中は、上記異常判断用回転数を通常用
   の第１の異常判断用回転数よりも高い回転数の第２の異
   常判断用回転数に設定し、または異常判断を実行しない
   ように構成されていることを特徴とする、車速信号の異
   常検出装置。