JP3198994B2 - 車両用加速度検出装置 - Google Patents
車両用加速度検出装置Info
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Description
間隔で発生するパルス信号に基づいて、車両の加速状態
を求める車両用加速度検出装置に関するものである。
ル信号を出力とするデジタル式の回転センサを用いるこ
とが一般的である。こうした回転センサは、回転軸に取
り付けた回転歯車または穴あき円板と、固定位置に取り
付けた光電素子とを組み合わせたものであって、コント
ローラが、車速に対応した時間隔で発生するパルス信号
の出力変化を計数することによって、車両の加速状態を
求めるものである。なお、回転センサの一例としては、
例えば、特開平8−15312号公報に記載のものが挙
げられる。
ば、惰性走行中に、低車速域で急減速したことによるエ
ンスト(エンジンストップ)を防止するためロックアッ
プクラッチを解除するための制御に使用する程度である
のがほとんどなので、通常は、加速か減速かを検出でき
ればよい。
車速に対応した時間隔で発生するパルス信号に基づいて
加速状態を求めるため、凹凸のある不整地等を走行する
場合に、凹凸によるノイズ成分の影響を受け、車両制御
に必要のない加速状態を誤って検出することがある。こ
うした誤検出は、コントローラにとって不必要な負担と
なるため、好ましいものではない。
うにコントローラを改善することで誤検出を防止する方
法が考えられる。しかし、この場合、コントローラに
は、演算に必要な大容量のメモリと、高い処理速度とが
要求される。つまり、パルス信号を検出する回数を増加
させて、路面の凹凸によるノイズ成分の影響を排除しよ
うとすると、メモリの大容量化、演算処理速度の高速化
を招き、これに伴い、コントローラのコストが上昇する
という問題が生じる。
実に鑑みてなされたもので、コントローラのコストを引
き上げることなく、路面の凹凸に起因するノイズ成分を
除去することにより、不整地などで起こる車両制御に必
要のない加速状態を誤って検出することを防止する車両
用加速度検出装置を提供することを目的とする。
め、本発明である、請求項1に係る、車両用加速度検出
装置は、車速に対応した時間隔で発生するパルス信号に
基づいて、車両の加速状態を求める車両用加速度検出装
置において、前記パルス信号の時間隔で所定の加速状態
を検出するときは、加速度カウンタに対して予め決めた
量のカウンタ値を加算し、前記パルス信号の時間隔で所
定の加速状態を検出しないときは、加速度カウンタに対
して予め決めた量のカウンタ値を減算して、加速度カウ
ンタを計数し、この計数値が、予め決めた設定領域内の
値となるときを車両制御に必要な加速状態と判断するよ
うにしたことを特徴とするものである。
速度検出装置は、車速に対応した時間隔で発生するパル
ス信号に基づいて、車両の加速状態を求める車両用加速
度検出装置において、前記パルス信号の時間隔で所定の
加速状態を検出するときは、加速度カウンタに対して予
め決めた量のカウンタ値を減算し、前記パルス信号の時
間隔で所定の加速状態を検出しないときは、加速度カウ
ンタに対して予め決めた量のカウンタ値を加算して、加
速度カウンタを計数し、この計数値が、予め決めた設定
領域内の値となるときを車両制御に必要な加速状態と判
断するようにしたことを特徴とするものである。
速度検出装置は、請求項1または2において、前記パル
ス信号の時間隔で検出される所定の加速状態は、所定の
閾値を基準に判断され、この閾値を、前記パルス信号の
時間隔に基づく関数として算出するようにしたものであ
る。
速度検出装置は、請求項3において、前記所定の閾値を
時間の関数として、
速度検出装置は、請求項1において、前記パルス信号の
時間隔で所定の加速状態を検出するときに加算される前
記カウンタ値DLTPと、前記パルス信号の時間隔で所
定の加速状態を検出しないときに減算される前記カウン
タ値DLTMとを、DLTM>DLTPの関係を満たす
ように設定したものである。
る、車両用加速度検出装置は、車速に対応したパルス信
号の時間隔で所定の加速状態を検出するときは、加速度
カウンタに対して予め決めた量のカウンタ値を加算し、
前記パルス信号の時間隔で所定の加速状態を検出しない
ときは、予め決めた量のカウンタ値を減算して、加速度
カウンタを計数し、この計数値が、予め決めた設定領域
内の値となるときを車両制御に必要な加速状態と判断す
るから、大容量のメモリや高速な演算能力を必要とする
ためにコントローラのコストを引き上げることなく、路
面の凹凸に起因するノイズ成分を除去し、不整地などで
の加速状態の誤検出を防止することができる。かつ、前
記時間隔毎に、乗算/除算を多用する実際の加速度を演
算しなくて済むから、コントローラの演算による負担を
軽減することができる。
速度検出装置は、車速に対応したパルス信号の時間隔で
所定の加速状態を検出するときは、加速度カウンタに対
して予め決めた量のカウンタ値を減算し、前記パルス信
号の時間隔で所定の加速状態を検出しないときは、予め
決めた量のカウンタ値を加算して、加速度カウンタを計
数し、この計数値が、予め決めた設定領域内の値となる
ときを車両制御に必要な加速状態と判断するから、請求
項1と同様の効果が得られる。
速度検出装置は、請求項1または2において、前記パル
ス信号の時間隔で検出される所定の加速状態を、所定の
閾値を基準に検出し、この閾値を、前記パルス信号の時
間隔に基づく関数として算出することにより、時々刻々
変化する車両の速度に相当する時間隔に対応して、閾値
を決めることができる。これは、例えば、閾値が一定の
場合、車速が高いほど検出加速度は小さくなるため、車
速によって検出される加速度が異なるが、本装置によれ
ば、加速状態を安定した状態で検出することができる。
速度検出装置は、請求項3において、前記閾値を時間の
関数として、
る。
速度検出装置は、請求項1において、前記パルス信号の
時間隔で所定の加速状態を検出するときに加算される前
記カウンタ値DLTPと、前記パルス信号の時間隔で所
定の加速状態を検出しないときに減算される前記カウン
タ値DLTMとを、DLTM>DLTPを満たすように
設定したから、路面の凹凸によるノイズ成分を請求項1
に比してさらに除去できる。
付した図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形
態において減速度(減速状態)と称するは、加速度(加
速状態)の極性が負の時の状態を意味するものとする。
置を備えたパワートレーンの制御システム図である。車
両のパワートレーンは、トルクコンバータ10、変速機
11、および終減速機12を有し、図示せぬエンジンか
らの動力は、トルクコンバータ10から入力される。ト
ルクコンバータ10は、トルク増大作用やトルク変動吸
収機能を有し、内部にロックアップクラッチ10cを備
える。変速機11は自動変速機であって、有段式自動変
速機、無段式変速機を問わない。また変速機11は、出
力側に車速センサ1を有する。ここで、車速センサ1
は、回転軸に取り付けた回転歯車または穴あき円板と、
固定位置に取り付けた光電素子とを組み合わせ、車速に
対応する時間隔でパルス信号を出力する回転センサであ
る。車速Vは、コントローラ100に入力された車速セ
ンサ1からのパルス信号Ro に基づく演算により求め
る。変速機11の出力軸13から出力された動力は、終
減速機12から車軸14を経て車輪15を回転させる。
に加わるトルクコンバータアプライ圧PA と、トルクコ
ンバータレリーズ圧PR とによる前後差圧(=PA −P
R )を制御することにより、トルクコンバータ10のポ
ンプインペラ(図示せず)およびタービンランナ(図示
せず)の間を直結または開放する。
圧PA がレリーズ圧PR よりも低くなるとき、トルクコ
ンバータ10のポンプインペラおよびタービンランナの
間を開放(コンバータ状態)し、アプライ圧PA がレリ
ーズ圧PR よりも高くなるとき、トルクコンバータ10
のポンプインペラおよびタービンランナの間を直結(ロ
ックアップ状態)する。
ルバルブ(図示せず)内のロックアップ制御弁16の切
り換えにより制御され、このロックアップ制御弁16に
は、一方から、アプライ圧PA とばね16Sとが同方向
に作用し、他方から、レリーズ圧PR とばね力とが同方
向に作用すると共に、ロックアップソレノイド17から
の信号圧Ps が作用する。
Ps は、ポンプ圧Pp を元圧としてコントローラ100
の駆動デューティDに応じて造り出されるものである。
コントローラ100には、惰性走行中であることを示す
コースト状態信号I、インペラ回転センサ20からの信
号RI 、タービン回転センサ30からの信号RT および
車速センサ1からの信号Ro が入力される。なお、イン
ペラ回転センサ20は、エンジンの回転数を検出するエ
ンジン回転センサ(図示せず)からの信号で代用が可能
である。
0で検出したインペラ回転数およびタービン回転数か
ら、ポンプインペラおよびタービンランナの間の回転数
差(スリップ回転)を求め、惰性走行時は、ポンプイン
ペラおよびタービンランナ間に相対回転を生じない最も
小さい前後差圧(=PA −PR )に制御し、例えば、惰
性走行時に所定の減速度でロックアップを解除するとき
の応答遅れによるエンスト(エンジンストップ)を防止
する。なお、デューティ制御される信号圧Ps と、この
信号圧Ps に基づく前後差圧(=PA −PR )との関係
は、図2に示す通りになり、信号圧Ps が小さいとロッ
クアップを解除し、信号圧Ps が大きくなるとロックア
ップする。
度検出装置の実施形態を説明するフローチャートであ
る。このうち図3(a)は、車両が停止した状態である
かどうかを判断するためのフローチャートであり、繰り
返し処理されるものである。図3(b)は、車両の減速
状態を検出するためのメインフローチャートであり、コ
ントローラ100にパルス信号Ro が入力される度に、
定期的または不定期的な十分に短い時間隔で実行され
る。また、図4は、減速度カウンタに対して所定量のカ
ウンタ値を計数するためのフローチャートであり、図3
(b)のステップ517にて割り込み処理される。
ートによる作用を説明する。まず、図3(a)のステッ
プ501にて、車両が停止した状態であるかどうかを判
断する。このとき、車両が停止した状態であれば、ステ
ップ502に移行し、車両状態フラグを「VCNT=
0」にする。但し、車両が停止した状態でなければ、こ
のまま図3(a)のフローチャートを抜ける。
が入力されると、回転速度インプットキャプチャ割り込
みを行い、図3(b)のフローチャートを実行する。
信号が入力された時間を時刻データTaとして記憶する
と共に、車両状態フラグが「VCNT=1」であるかど
うかを判断する。車両が発進し始めた状態では、車両状
態フラグは「VCNT=0」であるから、ステップ51
6にて、車両状態フラグを「VCNT=1」にインクリ
メントする。
T=1」であるから、新たなパルス信号が入力される
と、ステップ511で、このパルス信号が入力された時
間を時刻データTbとして記憶する。このとき、車両状
態フラグは「VCNT=1」であるから、ステップ51
2にて、前回の時刻データTaと、今回の時刻データT
bとの差から、車速に対応して発生するパルス信号の時
間隔である基本パルス時間(または基本パルス周期)P
RODを算出する。
ステップ514にてこの基本パルス時間PRODで所定
の減速状態が検出されるかどうかをみる。ここで、基本
パルス時間PRODが、所定の閾値(以下、減速判断閾
値)CLTPROD以上であれば、所定の減速状態が検
出される条件(本実施形態では急減速状態と見なされる
条件とする)を満たすとしてステップ515に移行し、
減速フラグを「CLTG=1」にする。また、ステップ
514にて、基本パルス時間PRODが減速判断閾値C
LTPRODに満たなければ、所定の減速状態が検出さ
れないとしてステップ518に移行し、減速フラグを
「CLTG=0」にする。
本パルス時間PRODに対する新たな減速判断閾値CL
TPRODを算出する。なお、この減速判断閾値CLT
PRODの算出方法は、後に詳細に説明する。
ODを算出しステップ517に移行すると、このステッ
プ517では、ロックアップ解除を行うために必要な減
速状態であるかを判断するため、図4のフローチャート
に従って減速度カウンタGCNTを操作する。つまり、
基本パルス時間PRODで減速状態を検出するときは、
減速度カウンタGCNTに対して予め決めた量のカウン
タ値DLTPを加算し、基本パルス時間PRODで減速
状態を検出しないときは、減速度カウンタGCNTに対
して予め決めた量のカウンタ値DLTMを減算して、減
速度カウンタGCNTを計数し、この計数値が、予め決
めた設定領域内の値となるときを車両制御に必要な減速
状態と判断する。
する。まずステップ800では、減速フラグが「CLT
G=1」であるかどうかで判断する。減速フラグが「C
LTG=1」である場合は、基本パルス時間PRODで
所定の減速状態が検出されるものとして、ステップ80
1に移行する。このステップ801は、減速度カウンタ
GCNTの加算側を制限するリミッタであり、減速度カ
ウンタGCNTが、最大カウント値GLIMを越えるか
どうかを判断する。車両が発進し始めたとき、減速度カ
ウンタGCNTは最大カウント値GLIMを越えないた
め、ステップ801からステップ802に移行し、この
ステップ802にて、減速度カウンタGCNTに所定量
のカウンタ値DLTPを加算する。但し、ステップ80
1で、減速度カウンタGCNTが最大カウント値GLI
Mを越える場合は、ステップ802を実行しない。
「CLTG=0」である場合は、基本パルス時間PRO
Dで所定の減速状態が検出されないものとして、ステッ
プ803に移行する。このステップ803は、減速度カ
ウンタGCNTの減算側を制限するリミッタであり、減
速度カウンタGCNTが、最小カウント値DLTMを下
回らないかどうかを判断する。減速度カウンタGCNT
が最小カウント値DLTMを越えているときは、ステッ
プ804に移行し、このステップ804にて、減速度カ
ウンタGCNTを所定量のカウンタ値(本実施形態で
は、最小カウント値DLTMと同一値)で減算する。但
し、減速度カウンタGCNTが最小カウント値DLTM
を下回るときは、ステップ803からステップ805に
移行し、減速度カウンタGCNTを「GCNT=0」に
クリアする。
04,805のいずれかで計数した減速度カウンタGC
NTと、予め決めた閾値CLTCNTとの大小関係を比
較する。ステップ806にて、減速度カウンタGCNT
が閾値CLTCNT以上となると、ロックアップを解除
するために必要な減速状態であると判断して、ステップ
807に移行する。このステップ807では、ロックア
ップソレノイド17をデューティ制御し、ロックアップ
制御弁16からのアプライ圧PA をレリーズ圧PR より
も下げることで、ロックアップを解除する。なお、減速
度カウンタGCNTが閾値CLTCNTを下回るとき
は、ロックアップを解除するために必要な減速状態では
ないと判断して、ステップ807のプログラムは実行し
ない。
明した減速判断閾値CLTPRODを算出する方法を説
明するものである。なお、減速判断閾値CLTPROD
は、基本パルス時間PROD毎に所定の減速状態を判断
するものである。図5(a)は、減速判断閾値CLTP
RODを求めるための特性曲線Xである。図3(b)の
ステップ513では、この特性曲線Xから、ステップ5
12で求めた基本パルス時間PROD(PROD(N-1)
)に対応させた減速判断閾値CLTPRODを求め
る。この閾値CLTPRODが、次回で使用する減速判
断閾値となる。
るための減速度Gcを車速毎にプロットした特性曲線Y
である。本実施形態において、曲線Yの上側領域Aは、
急減速であるとしてロックアップを解除する領域であ
り、曲線Yの下側領域Bは、急減速でないと判断する領
域である。つまり、図5(a)で求めた減速判断閾値C
LTPRODと、最新の基本パルス時間PRODとを比
較して減速状態を判断することは、実際に最新の基本パ
ルス時間PRODから演算した減速度と、図5(b)に
示した減速度Gcと比較して判断することと同じであ
る。
要な減速状態を、所定の閾値CLTPRODを基準に検
出し、この閾値CLTPRODを、基本パルス時間PR
ODの関数として算出するから、基本パルス時間PRO
D毎に、実際の減速度を演算しなくて済む。従って、実
際の減速度を検出しない分、コントローラ100の負担
を軽減することができるだけでなく、前記時間隔毎に、
乗算/除算を多用する実際の加速度を演算しなくて済む
から、コントローラの演算による負担を軽減することが
できる。また、RAM(ランダムアクセスメモリ)の高
速演算能力をそれほど高める必要がなくなる。
ャートである。図(a)に示すように車両が減速する場
合、図(b)で明らかなように、時間の経過と共に、車
速Vに対応したパルス信号Ro の時間隔、即ち、基本パ
ルス時間PRODは大きくなる。本発明によれば、基本
パルス時間PRODと所定の閾値CLTPRODとを比
較し、所定の減速状態であるとして、図(c)の減速フ
ラグが符号αで「GCLT=1」となると、図(d)に
示すように、車速Vに対応した基本パルス時間PROD
毎に、減速度カウンタGCNTにカウンタ値DLTPを
加算する。そして、この加算された減速度カウンタGC
NTが、符号βに示すように、カウンタ閾値CLTCN
T以上の値になったとき始めて、この走行状態が、ロッ
クアップを解除するために必要な減速状態であると判断
し、図(e)に示すように、減速度を検出するためのフ
ラグをONして、ロックアップを解除する。
る。図のような凸面では、図(a)の符号γに示すよう
に、車速Vが短時間に変動し、ロックアップを解除する
必要のない加速状態が発生する。本発明によれば、基本
パルス時間PRODと所定の閾値CLTPRODとを比
較し、所定の減速状態であるとして図(c)の減速フラ
グが「GCLT=1」となると、図(b)の符号α1 に
示した基本パルス時間PRODa,PRODb毎に、図
(d)の減速度カウンタGCNTにカウンタ値DLTP
を加算する。
と、図(b)の符号α2 に示した基本パルス時間PRO
Dcからは、所定の減速状態でないとして図(c)の減
速フラグが「GCLT=0」となり、図(d)の減速度
カウンタGCNTを基本パルス時間毎にカウンタ値DL
TMで減算する。このため、こうした凸路面において、
計数された減速度カウンタGCNTの値はカウンタ閾値
CLTCNTを越えない。つまり、微小な凹凸路面で
は、図(e)に示すように、ロックアップを解除するた
めに必要な減速状態ではないと判断し、減速度を検出す
るためのフラグをONせず、ロックアップの解除は行わ
ない。
来技術でみると、図(b)の符号α1 で減速を始めると
共に、ロックアップを解除するために必要な減速状態で
あると判断するから、符号βに示すように僅かな速度変
化によっても、減速度を検出するためのフラグをON
し、ロックアップを解除してしまう。
に、本実施形態によれば、減速度カウンタGCNTの計
数値を、基本パルス時間で減速状態を検出するときは、
減速度カウンタに対してカウンタ値DLTPを加算し、
基本パルス時間で減速状態を検出しないときは、減速度
カウンタに対してカウンタ値DLTMを減算して求める
から、多くのパルス信号を検出するためにメモリを大容
量化したり、演算処理速度の高速化することによりコン
トローラのコストを引き上げることなく、路面の凹凸に
起因するノイズ成分を除去し、不整地などで起こる車両
制御に必要のない減速状態を誤って検出することを防止
できる。
基本パルス時間で減速状態を検出するときは、減速度カ
ウンタに対してカウンタ値DLTMを減算し、基本パル
ス時間で減速状態を検出しないときは、減速度カウンタ
に対してカウンタ値DLTPを加算してもよい。
数として、
出可能となる。
態を検出するときに加算されるカウンタ値DLTPと、
基本パルス時間PRODで減速状態を検出しないときに
減算されるカウンタ値DLTMとを、DLTM>DLT
Pを満たすように設定すれば、路面の凹凸によるノイズ
成分をさらに除去できる。
ワートレーンを示す制御システム図である。
信号圧Ps との関係を示した図である。
を判断するためのフローチャートである。(b)は、車
両の減速状態を検出するためのメインフローチャートで
ある。
タ値を計数するためのフローチャートである。
Dの算出方法を説明する図である。(b)は、減速判断
を減速度Gcで判断する方法を説明する図である。
る。
用を説明するタイムチャートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 車速に対応した時間隔で発生するパルス
信号に基づいて、車両の加速状態を求める車両用加速度
検出装置において、 前記パルス信号の時間隔で所定の加速状態を検出すると
きは、加速度カウンタに対して予め決めた量のカウンタ
値を加算し、前記パルス信号の時間隔で所定の加速状態
を検出しないときは、加速度カウンタに対して予め決め
た量のカウンタ値を減算して、加速度カウンタを計数
し、 この計数値が、予め決めた設定領域内の値となるときを
車両制御に必要な加速状態と判断するようにしたことを
特徴とする車両用加速度検出装置。 - 【請求項2】 車速に対応した時間隔で発生するパルス
信号に基づいて、車両の加速状態を求める車両用加速度
検出装置において、 前記パルス信号の時間隔で所定の加速状態を検出すると
きは、加速度カウンタに対して予め決めた量のカウンタ
値を減算し、前記パルス信号の時間隔で所定の加速状態
を検出しないときは、加速度カウンタに対して予め決め
た量のカウンタ値を加算して、加速度カウンタを計数
し、 この計数値が、予め決めた設定領域内の値となるときを
車両制御に必要な加速状態と判断するようにしたことを
特徴とする車両用加速度検出装置。 - 【請求項3】 請求項1または2において、前記パルス
信号の時間隔で検出される所定の加速状態は、所定の閾
値を基準に判断され、この閾値を、前記パルス信号の時
間隔に基づく関数として算出するようにしたことを特徴
とする車両用加速度検出装置。 - 【請求項4】 請求項3において、前記所定の閾値は時
間の関数として、 【数1】 Dpl:パルス信号の間隔相当の車輪の周方向距離 to :前回のパルス信号の時間隔 Vo :前回の車速 Gc :予め設定した加速度 K:正の整数 で表されることを特徴とする車両用加速度検出装置。 - 【請求項5】 請求項1において、前記パルス信号の時
間隔で所定の加速状態を検出するときに加算される前記
カウンタ値DLTPと、前記パルス信号の時間隔で所定
の加速状態を検出しないときに減算される前記カウンタ
値DLTMとを、DLTM>DLTPの関係を満たすよ
うに設定したことを特徴とする車両用加速度検出装置。
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