JP3589019B2 - 車両速度検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車輪の回転速を検出することによって車両速度を検出する装置に関し、特に車輪の回転状態に対応して、選択された車輪から車両速度を検出する車両速度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車で、車両速度を検出する装置として、駆動輪７０および従動輪８０のうち、例えば図９に示すように駆動輪７０に駆動力を伝達する差動装置３０に回転速センサ４０を取り付けて、駆動軸２０の回転速を検出し、その検出値を車輪の走行速度に換算して車両速度を求める装置が提供されている。その検出値は例えばスピードメータ５０に出力して速度の表示に利用することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、駆動輪の走行速度をもって車両速度とするには、駆動輪が滑ることなく回転する必要がある。一方車両の走行においては、例えば砂利や凍結路などの路面で急加速すると、駆動輪にホイールスピンが発生する。上記従来の車両速度検出装置は、駆動輪の走行状態の如何に関わらず駆動輪の走行速度を車両速度として検出するため、検出結果に誤検出が含まれることになる。ホイールスピンが発生した状態では、車両速度が低いにも関わらず、高い速度が検出され表示されるという問題があった。
【０００４】
ホイールスピンに関しては、駆動輪に駆動力を出し過ぎたときに起こるため、従動輪８０側の回転速で車両速度を演算すると、ホイールスピンに陥って検出不能になることを回避することができる。しかし車両速度の検出値は、スピードメータに出力されて表示するほか、エンジン制御やＡ／Ｔ変速機の制御など車両制御にも利用されるから、駆動に無関係の従動輪から求めると、車両制御に支障を来す恐れがある。また、車検などのとき、駆動輪のみを回転させて検査を行うため、車両速度を駆動輪側からとらないと、そうした検査ができなくなる問題もある。
【０００５】
一方、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）制御装置を装備する自動車では、ＡＢＳユニットから疑似車速を算出しているが、ここでは、例えば従動輪がスリップした場合にも、従動輪の回転速を基礎として疑似車速を作り出しているため、車両速度を確認する目安とはなるが、車両の制御には利用できない。
本発明は、上記従来の問題に鑑み、車両の走行状態をチェックし、走行状態に対応した車輪の走行速度を車両速度として出力する車両速度検出装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の発明は、前後に駆動輪と従動輪をそれぞれ有する自動車の車両速度検出装置であって、
前記駆動輪及び従動輪の各車輪の回転速を検出する回転速センサと、
前記回転速センサの検出値から、各車輪の走行速度を演算する速度演算手段と、駆動輪の平均速度を演算する駆動輪走行速度演算手段と、
前記走行速度の時間変化率を演算して、各車輪の加速度を演算する加速度演算手段と、
前記駆動輪の平均速度の大きさを所定値により判断する速度判断手段と、
各駆動輪の加速度の大きさを所定値により判断する加速度判断手段と、
前記駆動輪の平均速度の大きさが所定値以上と判断された場合、あるいは駆動輪の平均速度が所定値未満であっても各駆動輪の加速度が所定値以下の場合は、前記駆動輪の平均速度を車両速度として出力し、前記駆動輪の平均速度が所定値未満で、かつ少なくとも１つの駆動輪の加速度が所定値以上の場合には、所定速度順位の車輪の走行速度を車両速度として出力する出力手段とを有するものとした。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記駆動輪の平均速度が所定値未満であると判断された場合、前記出力手段は、各車輪についてノイズ判定を行い、所定数以上の車輪にノイズがあると判定された場合、出力を一定にするものとした。
請求項３記載の発明は、前記車輪のノイズ判定は、車輪の加速度の大きさ判定によって行われるものとした。
【０００８】
請求項４記載の発明は、前回の出力をもって車両速度とすることによって出力を一定にするものとした。
請求項５記載の発明は、所定の速度を出力することによって出力を一定にするものとした。
【０００９】
請求項６記載の発明は、前記駆動輪の平均速度が前記所定値以上で、かつ各駆動輪にノイズがないと判断された場合、あるいは各駆動輪の走行速度が所定の低速域内の場合、前記出力手段は、前記車両速度として前記所定速度順位の車輪の走行速度が出力されるのを解除するものとした。
【００１０】
請求項７記載の発明は、前記駆動輪の平均速度が前記所定値以上で、かつ各車輪にノイズがないと判定された場合、前記出力手段は、前記車両速度として出力を一定にしたことを解除するものとした。
【００１１】
請求項８記載の発明は、前記駆動輪の平均速度が前記所定値未満の場合、ノイズがあると判定された車輪の走行速度について、所定の低速域内の車輪を除いた車輪数が前記所定数未満になったら、前記車両速度として出力を一定にしたことを解除するものとした。
【００１２】
請求項９記載の発明は、前記車両速度検出装置に前記回転速センサの故障を検出する故障検出手段を設け、前記出力手段は、駆動輪に１輪に故障がある場合、正常側駆動輪の走行速度を車両速度として出力し、すべての駆動輪に故障がある場合には、従動輪のうち、検出値の大きい従動輪の走行速度を車両速度として出力するものとした。
【００１３】
請求項１０記載の発明は、前記自動車には、ＡＢＳ制御装置が搭載され、前記回転速センサの検出値から車輪ロックを検出し、前記ＡＢＳ制御装置に作動信号を出力する車輪ロック検出手段を設け、前記出力手段は、前記車輪ロック検出手段から作動信号が出力される場合には、駆動輪の平均速度を車両速度として出力するものとした。
請求項１５記載の発明は、前記自動車は４輪車とし、前記所定速度順位の車輪は走行速度の順位３番目の車輪とするものとした。
【００１４】
【作用】
請求項１記載の発明では、駆動輪の平均速度について所定値によりチェックを行う。ホイールスピンの発生しにくい高速域では、駆動輪の平均速度を車両速度として出力する。またホイールスピンが発生する可能性のある低速域では、加速度をチェックして駆動輪にホイールスピンが発生しているかどうかを判別する。
【００１５】
各駆動輪の加速度が低い領域ではホイールスピンなしと判断できるので、駆動輪の平均速度を車両速度として出力する。１つでも駆動輪がホイールスピンになったと判断された場合には、所定速度順位の車輪の速度を出力する。所定速度順位の車輪は例えば４輪自動車の場合は、走行速度の高い方から３番目のものとすることができる。走行速度が３番目の車輪とすることによって、ホイールスピンに関わることなく、安定した車両速度を検出することができる。
【００１６】
請求項２記載の発明では、駆動輪の平均速度が所定値未満であると判断された場合、各車輪についてノイズ判定を行い、所定数以上の車輪にノイズがあると判定された場合には、出力を一定にするので、車輪の走行速度で車両速度を検出不能な状態でも、検出値が得られ、表示や制御が続けられる。
【００１７】
請求項３記載の発明では、車両の加速度の大きさで、車輪のノイズ判定を行う。
【００１８】
請求項４記載の発明では、前回の出力をもって車両速度とすることによって出力を一定にするので、瞬間的な検出不能の場合は、大差のない直前のデータが出力される。
請求項５記載の発明では、固定値を出力することによって出力を一定にするので、データの出力が途切れることなく検出できる。
【００１９】
請求項６記載の発明では、駆動輪の平均速度が所定値以上で、かつ各駆動輪にノイズがないとなると、駆動輪がホイールスピン状態から脱したと判断できるので、所定速度順位の車輪の走行速度が出力されるのを解除する。
また、各駆動輪の走行速度がホイールスピン発生しにくい低速域内に入っても、駆動輪がホイールスピン状態から脱したと判断できるので、所定速度順位の車輪の走行速度が出力されるのを解除する。これによって新たな検出値の出力が可能になる。
【００２０】
請求項７記載の発明では、駆動輪の平均速度が所定値以上で、かつ各車輪にノイズがないとなると、車輪の走行速度で車両速度を検出できるので、一定にした出力状態を解除する。これによって新たな検出値の出力が可能になる。
【００２１】
請求項８記載の発明では、ノイズがあると判定された車輪のうち、走行速度をチェックし低速域内にある車輪を除いて、走行状態の変化を判断する。そして車輪数が所定数未満になったら、一定にした出力を解除する。これにより新たな検出値の出力が可能になる。
【００２２】
請求項１０記載の発明では、出力手段は、ＡＢＳ制御装置を作動させる作動信号をチェックし、ＡＢＳ制御中には、ホイールスピンも車輪ロックもないと判断できるので、駆動輪の平均速度を車両速度として出力する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に発明の実施の形態を実施例により説明する。
四輪自動車の各車輪（ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ）に回転速センサ１、２、３、４が設けられる。自動車は前輪駆動で、回転速センサ１、２はそれぞれ右駆動輪ＦＲ、左駆動輪ＦＬの回転速を検出する。回転速センサ３、４は右従動輪ＲＲ、左従動輪ＲＬの回転速をそれぞれ検出する。
【００２４】
各回転速センサの検出値が制御部５に出力される。制御部５では、各回転速センサの検出値をもとに、走行状態を判別し、走行状態に対応した車輪から車両速度を検出する。スピードメータ５ａはその検出値を入力して表示を行う。自動車には図示しないＡＢＳ制御装置が搭載され、制御部５は各回転速センサの検出値をもとに車輪ロックを検出し、ＡＳ信号をＡＢＳ制御機構に出力してＡＢＳ制御を行わせる。これによって、車輪がロックされることなく走行できる。
【００２５】
図２は制御部５の構成を示す機能ブロック図である。
回転速センサ１、２、３、４の検出値はそれぞれ演算部６に入力される。演算部６では、各回転速センサの検出値をもとに、右側駆動輪ＦＲの走行速度ＶｗＦＲ、左側駆動輪ＦＬの走行速度ＶｗＦＬ、右側従動輪ＲＲの走行速度ＶｗＲＲ、左側従動輪ＲＬの走行速度ＶｗＲＬを算出する。
【００２６】
また、各車輪の走行速度をもとに、右側駆動輪ＦＲの加速度ΔＶｗＦＲ、左側駆動輪ＦＬの加速度ΔＶｗＦＬ、右側従動輪ＲＲの加速度ΔＶｗＲＲ、左側従動輪ＲＬの加速度ΔＶｗＲＬを算出する。
各車輪の加速度は、現在の車輪の走行速度と３０ｍｓ前の車輪走行速度との差から求める。
演算部６では、さらに各回転速センサの検出値に基づき、車輪ロックを判断する。ロック時にはＡＳ信号をＡＢＳ制御機構に出力する。
【００２７】
演算された各車輪の走行速度のうち、左右駆動輪の走行速度ＶｗＦＲ、ＶｗＦＬの平均値を演算して、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを求める。
演算部６で演算された各種のデータは他の機能ブロックに出力される。
演算部６は、速度演算手段、駆動輪平均速度演算手段、加速度演算手段を構成している。
【００２８】
各回転速センサは車輪の回転にしたがったパルスを発生する。演算部６ではパルスの立ち上がりエッジをカウントして、所定周期内のパルス数を周期で割って走行速度を演算する。本実施例では、周期を１０ｍｓとし、周期内に例えば６つのパルスがカウントされた場合、走行速度を１００ｋｍ／ｈとして検出するようになっている。
【００２９】
センサ故障判定部７は、各回転速センサの断線や短路などの故障を検出する。セレクト３ｒｄフラグ解除処理部８はセレクト３ｒｄフラグ（Ｆ３ｒｄ）の解除処理を行う。これは前回の処理で高い方から３番目すなわち順位３番目の車輪の走行速度Ｖ３が車両速度Ｖｏとして出力された場合に、それを継続するか、解除するかの処理である。そしてここでの処理で解除しないとなれば、セレクト３ｒｄ出力部９で引き続き、３番目の車輪の走行速度Ｖ３を車両速度Ｖｏとして出力する。
センサ故障判定部７は故障検出手段を構成している。
【００３０】
ノイズ輪カウンタ解除処理部１０は、前回の処理で検出されたノイズ輪の速度をチェックして、ノイズ輪の走行速度が５ｋｍ／ｈを超えたものを除外する処理を行う。ノイズ輪とは５Ｇを超える高周波のノイズが検出された車輪のことである。
【００３１】
３輪ノイズ判別部１２は、各車輪の加速度が５Ｇを超えるかどうかをチェックしてノイズ判定を行う。
一定値出力部１１はノイズ輪の個数を示すカウンタ値が３以上であるかどうかを判別して一定値を車両速度Ｖｏとして出力する。これは前回の出力値をもって車両速度として出力してもよい。また固定値を出力してもよい。本実施例では、固定値を出力するようになっている。
【００３２】
セレクト３ｒｄ設定部１３は、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上かどうかを判断する。車両速度が２０ｋｍ／ｈ以上の場合は、ホイールスピンが発生しにくいため、駆動輪速出力部１４から駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを車両速度Ｖｏとして出力する。
【００３３】
また駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ未満の場合は、左右駆動輪の加速度ΔＶｗＦＬ、ΔＶｗＦＲが１Ｇ以上かどうかを判別する。左右駆動輪の加速度がともに１Ｇ未満であるならば、ホイールスピンが発生しないものとして駆動輪速出力部１４で駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを出力する。そうでなければホイールスピンが発生したとしてセレクト３ｒｄ出力部９から順位の３番目車輪の走行速度Ｖ３を車両速度Ｖｏとして出力する。
異常処理部１５はセンサ故障判定部７で回転速センサに故障があると判定された場合、異常に対応した処理を行って車両速度Ｖｏを出力する。
セレクト３ｒｄ出力部９、一定値出力部１１、駆動輪速出力部１４、異常処理部１５は出力手段を構成している。
【００３４】
図３は、上記機能を実現するためのフローチャートである。
まず、イグニッションスイッチがオンされたことによって、フローチャートが実行される。
まずステップ１０１で、各車輪の回転速、回転加速度などの演算値やカウンタ値をクリアして初期化（イニシャライズ）する。
【００３５】
ステップ１０２において、各回転速センサ（１、２、３、４）について、演算部６で１０ｍｓ周期内のパルス数をカウントして、各車輪の走行速度ＶｗＩＮを演算する。その演算値ＶｗＩＮにフィルタ係数が２５ＧのフィルタをかけてＶｗを演算する。これによって車両速度の変化は２５Ｇ以下に制限される。そして各車輪の走行速度Ｖｗと３０ｍｓ前の演算値との速度差から車輪の加速度ΔＶｗを演算する。
ステップ１０３において、左右駆動輪の走行速度ＶｗＦＬとＶｗＦＲの平均値を演算して駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを求める。
【００３６】
ステップ１０４においては、センサ故障判定部７で各車輪速センサについて故障判定を行う。故障がある場合は、センサ異常時の処理を行うようにステップ１１６へ進む。各回転速センサがともに故障がないと判定された場合には、ステップ１０５へ進む。
ステップ１０５においては、前回の処理において３番目の順位の車輪の走行速度Ｖ３が車両速度Ｖｏとして出力された場合に、それを解除するかの処理を行う。
【００３７】
図４はステップ１０５の処理詳細を示すフローチャートである。
すなわち、ステップ１５０１において、まず演算部６からＡＳ信号が出力されているかどうかをチェックしてＡＢＳ制御中かどうかを判別する。ＡＢＳ制御中の場合は、セレクト３ｒｄを解除するようステップ１５０９へ進み、そうでない場合にはステップ１５０２へ進む。
【００３８】
ステップ１５０２においては、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上かどうかを判断する。２０ｋｍ／ｈ以上の場合は、ステップ１５０３、ステップ１５０４において、右、左側駆動輪の加速度ΔＶｗＦＲ、ΔＶｗＦＬが５Ｇ以上かどうかを判断する。両方とも５Ｇ未満の場合は、車輪に高周波のノイズがなく、車輪の走行速度から車両速度を検出できるものとして、セレクト３ｒｄを解除するようステップ１５０９へ進む。
ステップ１５０３、ステップ１５０４において、少なくとも１つの車輪から５Ｇを超える高周波数のノイズが検出されると、セレクト３ｒｄの解除を行わずに図３のステップ１０６へ進む。
【００３９】
また、ステップ１５０２で駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ未満と判断された場合、ステップ１５０５、ステップ１５０７において、右駆動輪ＦＲの走行速度ＶｗＦＲ、左駆動輪ＦＬの走行速度ＶｗＦＬが５ｋｍ／ｈ以下かどうかを判断する。両方とも５ｋｍ／ｈ以下の場合はセレクト３ｒｄを解除するようステップ１５０９へ進む。
ステップ１５０５、ステップ１５０７で少なくとも１つの駆動輪の走行速度が５ｋｍ／ｈを超えると判断された場合は、図３のステップ１０６へ進む。走行速度が５ｋｍ／ｈ以下と判断された車輪については、その次のステップ１５０６および１５０８で、車輪の加速度が５Ｇを超えることを示すフラグΔＶＷ５ＧＦＲ、あるいはフラグΔＶＷ５ＧＦＬを０に設定する。
ステップ１５０９では、順位３番目の車輪の走行速度Ｖ３を出力することを示すＦ３ｒｄの設定値を０にして、図３のフローチャートのステップ１０６へ進む。
【００４０】
図３のステップ１０６では、Ｆ３ｒｄの設定値を判別する。設定値が１なら、前回の処理で順位３番目の車輪の走行速度Ｖ３が車両速度とＶｏして出力され、かつステップ１０５の処理で解除されていないので、ステップ１１２で順位３番目の車輪の走行速度Ｖ３を継続的に車両速度Ｖｏとして出力する。
【００４１】
ステップ１０６の判断で、Ｆ３ｒｄの設定値が０ならば、ステップ１０７へ進み、ノイズ輪カウンタを解除する処理を行う。ここでは、前回の処理で３つの車輪に高周波数のノイズが検出され、固定値が出力された場合に、それを解除するかどうかを行うための処理である。この処理はノイズ輪カウンタ解除処理部１０で行う。
【００４２】
図５はステップ１０７の処理の詳細を示すフローチャートである。
すなわち、ステップ１０７０で、ＡＢＳ制御中かどうかをチェックする。ＡＢＳ制御中なら、ステップ１０７２で、各車輪の走行速度に高周波数ノイズがあることを示すフラグΔＶＷ５ＧＦＲ、ΔＶＷ５ＧＦＬ、ΔＶＷ５ＧＲＲ、ΔＶＷ５ＧＲＬの設定値を０に設定して、ステップ１０７７でノイズ輪のカウント値を０に設定する。これによって、前回処理で固定値が出力されるのが解除される。
【００４３】
ステップ１０７０のチェックで、ＡＢＳ制御中でないと判断された場合は、ステップ１７０１において、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上かどうかを判断し、２０ｋｍ／ｈ以上なら、ステップ１０７３へ進み、２０ｋｍ／ｈ未満ならステップ１０７８へ進む。
ステップ１０７３からステップ１０７６において、各車輪について加速度が５Ｇ以上かどうかを判断して高周波のノイズがあるかどうかをチェックする。すべての車輪の加速度が５Ｇ未満の場合、ステップ１０７７で前回の処理でカウンタされたノイズ輪ののカウンタ値Ｎを０に設定する。
【００４４】
ステップ１０７３〜ステップ１０７６の処理で少なくとも１つの車輪から５Ｇ以上高周波ノイズが検出された場合、そのまま図３のステップ１０８へ進む。これによって、前回処理でカウントされたノイズ輪数が継承される。
またステップ１０７１の判断で、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ未満で、ステップ１０７８へ進んだ場合、ステップ１０７８、ステップ１０８０、ステップ１０８２、ステップ１０８４において、各車輪の走行速度が５ｋｍ／ｈ以下かどうかを判断する。５ｋｍ／ｈ以下と判断された各車輪については、次のステップ（１０７９、１０８１、１０８３あるいは１０８５）で前回の処理でカウントされたノイズ輪のカウンタ数Ｎを修正する。ノイズ輪から解除すること示すためフラグΔＶＷ５Ｇの設定値を０に設定する。その後図３のステップ１０８へ進む。
【００４５】
図３のステップ１０８では、カウンタ数Ｎが３以上かどうかを判断する。Ｎが３以上の場合は、前回処理で固定値が車両速度Ｖｏとして出力され、かつ解除されなかったことで、ステップ１１１で固定値を継続的に車両速度Ｖｏとして出力する。
ステップ１０８でノイズ輪のカウンタ数Ｎが３未満と判断された場合、ステップ１０９で新たにノイズ輪のカウンタを行う。その詳細は図６のフローチャートにしたがって説明する。
【００４６】
すなわち、図６のステップ１０９１及びステップ１０９２において、ＡＢＳ制御中かと駆動輪走行速度ＶＷが２０以下かの判断を行う。ＡＢＳ制御中あるいは駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上の場合は、固定値を車両速度Ｖｏとして出力する必要がないので、図３のステップ１１０へ進む。ＡＢＳ制御中でない、かつ駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上の場合は、固定値を車両速度として出力するかどうかの判断を行うようステップ１０９３へ進む。
【００４７】
ステップ１０９３では、まず右側駆動輪ＦＲの加速度ΔＶｗＦＲが５Ｇ未満かどうかを判断する。ΔＶｗＦＲが５Ｇ以上の場合、ステップ１０９４でフラグΔＶｗ５ＧＦＲが１に設定されているかどうかをチェックする。ΔＶｗ５ＧＦＲが１に設定されている場合、ステップ１０９５へ進む。ステップ１０９４のチェックで。ΔＶｗ５ＧＦＲが０に設定されている場合、図５のステップ１０７９でノイズ輪カウンタ解除処理を行った際に、右側駆動輪ＦＲをノイズ輪から除外処理を行ったので、回復処理を行うようにステップ１０９５でフラグΔＶｗ５ＧＦＲを１に設定し直し、カウンタをアップさせる。
以降ステップ１０９６からステップ１１０４において、上記と同様の手法で左側駆動輪ＲＬ、右側従動輪ＲＲ、左側従動輪ＲＬについて同様の処理を行う。
これによって加速度が５Ｇ以上のノイズ輪が新たに検出され、カウンタ値がその数を表示することになる。その後、図３のステップ１１０へ進む。
【００４８】
図３のステップ１１０では、カウンタ数Ｎが３以上かどうかを判断する。Ｎが３以上の場合は、ステップ１１１において固定値を車両速度Ｖｏとして出力する。Ｎが３未満の場合は、ステップ１１３へ進む。
【００４９】
ステップ１１３では、Ｆ３ｒｄの設定（セット）を行う。これはセレクト３ｒｄの走行速度を車両速度Ｖｏとして出力するかどうかを判断するための処理である。図７は処理の詳細を示すフローチャートである。
すなわち、図７のステップ１１３０、ステップ１１３１において、ＡＢＳ制御中かどうかと、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上かどうかか判別処理を行う。ＡＢＳ制御中、または駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上なら、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを車両速度Ｖｏとして出力できるので、Ｆ３ｒｄの設定処理を行わずに図３のステップ１１４へ進む。
【００５０】
また駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ未満なら、ホイールスピンが発生したかどうかをチェックするためステップ１１３２、ステップ１１３４で右側駆動輪ＦＲの加速度ΔＶｗＦＲ、左側駆動輪ＦＬの加速度ΔＶｗＦＬが１Ｇより小さいかを判断する。両輪とも１Ｇ以下なら、ホイールスピンが発生していないとして、そのまま図３のステップ１１４へ進む。
【００５１】
ステップ１１３２、ステップ１１３３のチェックで、１つでも駆動輪の加速度ΔＶｗが１Ｇ以上なら、ホイールスピンが発生したとして、ステップ１１３３でＦ３ｒｄを１に設定する。
その後図３ステップ１１４での判定で、Ｆ３ｒｄの設定値が１ならステップ１１２でセレクト３ｒｄの走行速度Ｖ３を車両速度Ｖｏとして出力する。
Ｆ３ｒｄの設定値が０なら、ステップ１１５で駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを車両速度Ｖｏとして出力する。
【００５２】
一方、ステップ１０４で、回転速センサが故障していると判別された場合、ステップ１１６でセンサ異常時の処理を行う。
すなわち、従動輪側の回転速センサが左側か右側かどちらか一方が故障した場合、あるいは両方とも故障した場合も、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを車両速度Ｖｏとして出力する。
【００５３】
駆動輪側の回転速センサが１つ故障した場合は、正常側の駆動輪の走行速度Ｖｗを車両速度として出力する。両方の駆動輪の回転速センサが故障した場合は、検出値の大きい従動輪の走行速度を車両速度として出力する。
なお、駆動輪側の回転速センサが故障した場合は、従動輪側の回転速センサについて故障判別を行わない。
図８は、回転速センサの異常とそのときに車両速度として出力する走行速度を示している。
【００５４】
本実施例は以上のように構成され、各車輪から検出した車輪の回転速をもとに車両の走行状態をチェックし、ホイールスピンが起こりにくい高い速度域では、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを車両速度として検出する。低い速度域では、加速度をチェックしてホイールスピンを判断する。ホイールスピンが発生した場合は、従動輪の走行速度を車両速度として検出する。さらに車輪から高周波のノイズが現れ、車輪から車両速度を検出しにくい状態では、固定値を出力してデータの出力が途切れることを防ぐ。
【００５５】
また回転速センサの故障チェックで、故障のあると判定された場合、駆動輪から出力可能な限り、駆動輪からの検出値を出力する。駆動輪から検出値を出力不能な場合には、従動輪のうち、検出値の大きいセンサから検出速度を検出する。これにより、車両速度が途切れることなく検出される。
なお、２輪駆動の４輪自動車を用いた本実施例では、順位３番目の車輪は実質的に従動輪のうち走行速度の早い方の車輪となるので、セレクト３ｒｄが設定された場合の出力は従動輪の走行速度の平均値を用いることができる。これによって、左右車輪の偏差が起因する誤差が無くなり、車両速度の検出値がより正確になる。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、駆動輪の平均速度がホイールスピンの発生しにくい高速域では、駆動輪の平均速度を車両速度として出力する。また低速域では、各駆動輪の加速度が低い場合、駆動輪の平均速度を車両速度として出力する。駆動輪の平均速度が低く、かつ１つでも駆動輪の加速度が高いと、所定速度順位の車輪の速度を出力する。これにより、車両の走行状態に対応して、ホイールスピンが発生しない場合は駆動輪の平均速度が出力される。ホイールスピンが発生した場合には所定速度順位の車輪の検出値が出力される。車両速度の検出値に誤検出を含まず、表示や車両制御に正確な車両速度データを提供することができる。
【００５７】
請求項２記載の発明では、駆動輪の平均速度が所定値未満であると判断された場合、各車輪についてノイズ判定を行い、所定数以上の車輪にノイズがあると判定された場合、出力を一定にするので、車輪の走行速度で車両速度を検出不能な状態でも、検出値が得られ、表示や制御が続けられる。
【００５８】
請求項３記載の発明では、車両の加速度の大きさで、車輪のノイズ判定を行う。
【００５９】
請求項４記載の発明では、前回の出力をもって車両速度とすることによって出力を一定にするので、瞬間的な検出不能の場合は、大差のない直前のデータが出力される。
請求項５記載の発明は、所定の速度を出力することによって出力を一定にするので、データの出力が途切れることなく検出できる。
【００６０】
請求項６記載の発明では、駆動輪の平均速度が所定値以上で、かつ各駆動輪にノイズがないとなると、駆動輪がホイールスピン状態から脱したと判断できるので、所定速度順位の車輪の走行速度が出力されるのを解除できる。
また、各駆動輪の走行速度がホイールスピン発生しにくい低速域内に入っても、駆動輪がホイールスピン状態から脱したと判断できるので、所定速度順位の車輪の走行速度が出力されるのを解除する。これによって新たな出力が可能になる。
【００６１】
請求項７記載の発明では、駆動輪の平均速度が所定値以上で、かつ各車輪にノイズがないとなると、車輪の走行速度で車両速度を検出できるので、一定にした出力状態を解除する。これによって新たな出力が可能になる。
【００６２】
請求項８記載の発明では、ノイズがあると判定された車輪のうち、走行速度をチェックし低速域内にある車輪を除いて、走行状態の変化を判断する。そして車輪数が所定数未満になったら、一定にした出力を解除する。これにより新たな出力が可能になる。
【００６３】
請求項１０記載の発明では、ＡＢＳ作動信号を用いて、車両走行状態を判断する。ＡＢＳ制御が作動中には、ホイールスピンもホイールロックもないと判断できるので、駆動輪の平均速度を車両速度として出力する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における車両の構成と回転速センサの装着位置を示す図である。
【図２】実施例の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】実施例全体の制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】セレクト３ｒｄの解除処理を示すフローチャートである。
【図５】ノイズ輪カウンタの解除処理を示すフローチャートである。
【図６】ノイズ輪のカウンタ処理を示すフローチャートである。
【図７】セレクト３ｒｄの走行速度を出力するかどうの判別を行うフローチャートである。
【図８】図８は、回転速センサの異常とそのときに車両速度として出力する走行速度の関係を示す図である。
【図９】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１、２、３、４ 回転速センサ
５ 制御部
５ａ スピードメータ
６ 演算部
７ センサ故障判定部
８ セレクト３ｒｄフラグ解除処理部
９ セレクト３ｒｄ出力部
１０ ノイズ輪カウンタ解除部
１１ 一定値出力部
１２ ３輪ノイズ判別部
１３ セレクト３ｒｄ設定部
１４ 駆動輪速出力部
２０ 駆動軸
３０ 差動装置
４０ 回転速センサ
５０ スピードメータ
７０ 駆動輪
８０ 従動輪
ＦＲ 右側駆動輪
ＦＬ 左側駆動輪
ＲＲ 右側従動輪
ＲＬ 左側従動輪
ＶｗＦＲ 右側駆動輪の走行速度
ＶｗＦＬ 左側駆動輪の走行速度
ＶｗＲＲ 右側従動輪の走行速度
ＶｗＲＬ 左側従動輪の走行速度
ＶｗＦａｖｅ 駆動輪の平均速度
ΔＶｗＦＲ 右側駆動輪の加速度
ΔＶｗＦＬ 左側駆動輪の加速度
ΔＶｗＲＲ 右側従動輪の加速度
ΔＶｗＲＬ 左側従動輪の加速度
【発明の属する技術分野】
この発明は、車輪の回転速を検出することによって車両速度を検出する装置に関し、特に車輪の回転状態に対応して、選択された車輪から車両速度を検出する車両速度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車で、車両速度を検出する装置として、駆動輪７０および従動輪８０のうち、例えば図９に示すように駆動輪７０に駆動力を伝達する差動装置３０に回転速センサ４０を取り付けて、駆動軸２０の回転速を検出し、その検出値を車輪の走行速度に換算して車両速度を求める装置が提供されている。その検出値は例えばスピードメータ５０に出力して速度の表示に利用することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、駆動輪の走行速度をもって車両速度とするには、駆動輪が滑ることなく回転する必要がある。一方車両の走行においては、例えば砂利や凍結路などの路面で急加速すると、駆動輪にホイールスピンが発生する。上記従来の車両速度検出装置は、駆動輪の走行状態の如何に関わらず駆動輪の走行速度を車両速度として検出するため、検出結果に誤検出が含まれることになる。ホイールスピンが発生した状態では、車両速度が低いにも関わらず、高い速度が検出され表示されるという問題があった。
【０００４】
ホイールスピンに関しては、駆動輪に駆動力を出し過ぎたときに起こるため、従動輪８０側の回転速で車両速度を演算すると、ホイールスピンに陥って検出不能になることを回避することができる。しかし車両速度の検出値は、スピードメータに出力されて表示するほか、エンジン制御やＡ／Ｔ変速機の制御など車両制御にも利用されるから、駆動に無関係の従動輪から求めると、車両制御に支障を来す恐れがある。また、車検などのとき、駆動輪のみを回転させて検査を行うため、車両速度を駆動輪側からとらないと、そうした検査ができなくなる問題もある。
【０００５】
一方、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）制御装置を装備する自動車では、ＡＢＳユニットから疑似車速を算出しているが、ここでは、例えば従動輪がスリップした場合にも、従動輪の回転速を基礎として疑似車速を作り出しているため、車両速度を確認する目安とはなるが、車両の制御には利用できない。
本発明は、上記従来の問題に鑑み、車両の走行状態をチェックし、走行状態に対応した車輪の走行速度を車両速度として出力する車両速度検出装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の発明は、前後に駆動輪と従動輪をそれぞれ有する自動車の車両速度検出装置であって、
前記駆動輪及び従動輪の各車輪の回転速を検出する回転速センサと、
前記回転速センサの検出値から、各車輪の走行速度を演算する速度演算手段と、駆動輪の平均速度を演算する駆動輪走行速度演算手段と、
前記走行速度の時間変化率を演算して、各車輪の加速度を演算する加速度演算手段と、
前記駆動輪の平均速度の大きさを所定値により判断する速度判断手段と、
各駆動輪の加速度の大きさを所定値により判断する加速度判断手段と、
前記駆動輪の平均速度の大きさが所定値以上と判断された場合、あるいは駆動輪の平均速度が所定値未満であっても各駆動輪の加速度が所定値以下の場合は、前記駆動輪の平均速度を車両速度として出力し、前記駆動輪の平均速度が所定値未満で、かつ少なくとも１つの駆動輪の加速度が所定値以上の場合には、所定速度順位の車輪の走行速度を車両速度として出力する出力手段とを有するものとした。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記駆動輪の平均速度が所定値未満であると判断された場合、前記出力手段は、各車輪についてノイズ判定を行い、所定数以上の車輪にノイズがあると判定された場合、出力を一定にするものとした。
請求項３記載の発明は、前記車輪のノイズ判定は、車輪の加速度の大きさ判定によって行われるものとした。
【０００８】
請求項４記載の発明は、前回の出力をもって車両速度とすることによって出力を一定にするものとした。
請求項５記載の発明は、所定の速度を出力することによって出力を一定にするものとした。
【０００９】
請求項６記載の発明は、前記駆動輪の平均速度が前記所定値以上で、かつ各駆動輪にノイズがないと判断された場合、あるいは各駆動輪の走行速度が所定の低速域内の場合、前記出力手段は、前記車両速度として前記所定速度順位の車輪の走行速度が出力されるのを解除するものとした。
【００１０】
請求項７記載の発明は、前記駆動輪の平均速度が前記所定値以上で、かつ各車輪にノイズがないと判定された場合、前記出力手段は、前記車両速度として出力を一定にしたことを解除するものとした。
【００１１】
請求項８記載の発明は、前記駆動輪の平均速度が前記所定値未満の場合、ノイズがあると判定された車輪の走行速度について、所定の低速域内の車輪を除いた車輪数が前記所定数未満になったら、前記車両速度として出力を一定にしたことを解除するものとした。
【００１２】
請求項９記載の発明は、前記車両速度検出装置に前記回転速センサの故障を検出する故障検出手段を設け、前記出力手段は、駆動輪に１輪に故障がある場合、正常側駆動輪の走行速度を車両速度として出力し、すべての駆動輪に故障がある場合には、従動輪のうち、検出値の大きい従動輪の走行速度を車両速度として出力するものとした。
【００１３】
請求項１０記載の発明は、前記自動車には、ＡＢＳ制御装置が搭載され、前記回転速センサの検出値から車輪ロックを検出し、前記ＡＢＳ制御装置に作動信号を出力する車輪ロック検出手段を設け、前記出力手段は、前記車輪ロック検出手段から作動信号が出力される場合には、駆動輪の平均速度を車両速度として出力するものとした。
請求項１５記載の発明は、前記自動車は４輪車とし、前記所定速度順位の車輪は走行速度の順位３番目の車輪とするものとした。
【００１４】
【作用】
請求項１記載の発明では、駆動輪の平均速度について所定値によりチェックを行う。ホイールスピンの発生しにくい高速域では、駆動輪の平均速度を車両速度として出力する。またホイールスピンが発生する可能性のある低速域では、加速度をチェックして駆動輪にホイールスピンが発生しているかどうかを判別する。
【００１５】
各駆動輪の加速度が低い領域ではホイールスピンなしと判断できるので、駆動輪の平均速度を車両速度として出力する。１つでも駆動輪がホイールスピンになったと判断された場合には、所定速度順位の車輪の速度を出力する。所定速度順位の車輪は例えば４輪自動車の場合は、走行速度の高い方から３番目のものとすることができる。走行速度が３番目の車輪とすることによって、ホイールスピンに関わることなく、安定した車両速度を検出することができる。
【００１６】
請求項２記載の発明では、駆動輪の平均速度が所定値未満であると判断された場合、各車輪についてノイズ判定を行い、所定数以上の車輪にノイズがあると判定された場合には、出力を一定にするので、車輪の走行速度で車両速度を検出不能な状態でも、検出値が得られ、表示や制御が続けられる。
【００１７】
請求項３記載の発明では、車両の加速度の大きさで、車輪のノイズ判定を行う。
【００１８】
請求項４記載の発明では、前回の出力をもって車両速度とすることによって出力を一定にするので、瞬間的な検出不能の場合は、大差のない直前のデータが出力される。
請求項５記載の発明では、固定値を出力することによって出力を一定にするので、データの出力が途切れることなく検出できる。
【００１９】
請求項６記載の発明では、駆動輪の平均速度が所定値以上で、かつ各駆動輪にノイズがないとなると、駆動輪がホイールスピン状態から脱したと判断できるので、所定速度順位の車輪の走行速度が出力されるのを解除する。
また、各駆動輪の走行速度がホイールスピン発生しにくい低速域内に入っても、駆動輪がホイールスピン状態から脱したと判断できるので、所定速度順位の車輪の走行速度が出力されるのを解除する。これによって新たな検出値の出力が可能になる。
【００２０】
請求項７記載の発明では、駆動輪の平均速度が所定値以上で、かつ各車輪にノイズがないとなると、車輪の走行速度で車両速度を検出できるので、一定にした出力状態を解除する。これによって新たな検出値の出力が可能になる。
【００２１】
請求項８記載の発明では、ノイズがあると判定された車輪のうち、走行速度をチェックし低速域内にある車輪を除いて、走行状態の変化を判断する。そして車輪数が所定数未満になったら、一定にした出力を解除する。これにより新たな検出値の出力が可能になる。
【００２２】
請求項１０記載の発明では、出力手段は、ＡＢＳ制御装置を作動させる作動信号をチェックし、ＡＢＳ制御中には、ホイールスピンも車輪ロックもないと判断できるので、駆動輪の平均速度を車両速度として出力する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に発明の実施の形態を実施例により説明する。
四輪自動車の各車輪（ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ）に回転速センサ１、２、３、４が設けられる。自動車は前輪駆動で、回転速センサ１、２はそれぞれ右駆動輪ＦＲ、左駆動輪ＦＬの回転速を検出する。回転速センサ３、４は右従動輪ＲＲ、左従動輪ＲＬの回転速をそれぞれ検出する。
【００２４】
各回転速センサの検出値が制御部５に出力される。制御部５では、各回転速センサの検出値をもとに、走行状態を判別し、走行状態に対応した車輪から車両速度を検出する。スピードメータ５ａはその検出値を入力して表示を行う。自動車には図示しないＡＢＳ制御装置が搭載され、制御部５は各回転速センサの検出値をもとに車輪ロックを検出し、ＡＳ信号をＡＢＳ制御機構に出力してＡＢＳ制御を行わせる。これによって、車輪がロックされることなく走行できる。
【００２５】
図２は制御部５の構成を示す機能ブロック図である。
回転速センサ１、２、３、４の検出値はそれぞれ演算部６に入力される。演算部６では、各回転速センサの検出値をもとに、右側駆動輪ＦＲの走行速度ＶｗＦＲ、左側駆動輪ＦＬの走行速度ＶｗＦＬ、右側従動輪ＲＲの走行速度ＶｗＲＲ、左側従動輪ＲＬの走行速度ＶｗＲＬを算出する。
【００２６】
また、各車輪の走行速度をもとに、右側駆動輪ＦＲの加速度ΔＶｗＦＲ、左側駆動輪ＦＬの加速度ΔＶｗＦＬ、右側従動輪ＲＲの加速度ΔＶｗＲＲ、左側従動輪ＲＬの加速度ΔＶｗＲＬを算出する。
各車輪の加速度は、現在の車輪の走行速度と３０ｍｓ前の車輪走行速度との差から求める。
演算部６では、さらに各回転速センサの検出値に基づき、車輪ロックを判断する。ロック時にはＡＳ信号をＡＢＳ制御機構に出力する。
【００２７】
演算された各車輪の走行速度のうち、左右駆動輪の走行速度ＶｗＦＲ、ＶｗＦＬの平均値を演算して、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを求める。
演算部６で演算された各種のデータは他の機能ブロックに出力される。
演算部６は、速度演算手段、駆動輪平均速度演算手段、加速度演算手段を構成している。
【００２８】
各回転速センサは車輪の回転にしたがったパルスを発生する。演算部６ではパルスの立ち上がりエッジをカウントして、所定周期内のパルス数を周期で割って走行速度を演算する。本実施例では、周期を１０ｍｓとし、周期内に例えば６つのパルスがカウントされた場合、走行速度を１００ｋｍ／ｈとして検出するようになっている。
【００２９】
センサ故障判定部７は、各回転速センサの断線や短路などの故障を検出する。セレクト３ｒｄフラグ解除処理部８はセレクト３ｒｄフラグ（Ｆ３ｒｄ）の解除処理を行う。これは前回の処理で高い方から３番目すなわち順位３番目の車輪の走行速度Ｖ３が車両速度Ｖｏとして出力された場合に、それを継続するか、解除するかの処理である。そしてここでの処理で解除しないとなれば、セレクト３ｒｄ出力部９で引き続き、３番目の車輪の走行速度Ｖ３を車両速度Ｖｏとして出力する。
センサ故障判定部７は故障検出手段を構成している。
【００３０】
ノイズ輪カウンタ解除処理部１０は、前回の処理で検出されたノイズ輪の速度をチェックして、ノイズ輪の走行速度が５ｋｍ／ｈを超えたものを除外する処理を行う。ノイズ輪とは５Ｇを超える高周波のノイズが検出された車輪のことである。
【００３１】
３輪ノイズ判別部１２は、各車輪の加速度が５Ｇを超えるかどうかをチェックしてノイズ判定を行う。
一定値出力部１１はノイズ輪の個数を示すカウンタ値が３以上であるかどうかを判別して一定値を車両速度Ｖｏとして出力する。これは前回の出力値をもって車両速度として出力してもよい。また固定値を出力してもよい。本実施例では、固定値を出力するようになっている。
【００３２】
セレクト３ｒｄ設定部１３は、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上かどうかを判断する。車両速度が２０ｋｍ／ｈ以上の場合は、ホイールスピンが発生しにくいため、駆動輪速出力部１４から駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを車両速度Ｖｏとして出力する。
【００３３】
また駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ未満の場合は、左右駆動輪の加速度ΔＶｗＦＬ、ΔＶｗＦＲが１Ｇ以上かどうかを判別する。左右駆動輪の加速度がともに１Ｇ未満であるならば、ホイールスピンが発生しないものとして駆動輪速出力部１４で駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを出力する。そうでなければホイールスピンが発生したとしてセレクト３ｒｄ出力部９から順位の３番目車輪の走行速度Ｖ３を車両速度Ｖｏとして出力する。
異常処理部１５はセンサ故障判定部７で回転速センサに故障があると判定された場合、異常に対応した処理を行って車両速度Ｖｏを出力する。
セレクト３ｒｄ出力部９、一定値出力部１１、駆動輪速出力部１４、異常処理部１５は出力手段を構成している。
【００３４】
図３は、上記機能を実現するためのフローチャートである。
まず、イグニッションスイッチがオンされたことによって、フローチャートが実行される。
まずステップ１０１で、各車輪の回転速、回転加速度などの演算値やカウンタ値をクリアして初期化（イニシャライズ）する。
【００３５】
ステップ１０２において、各回転速センサ（１、２、３、４）について、演算部６で１０ｍｓ周期内のパルス数をカウントして、各車輪の走行速度ＶｗＩＮを演算する。その演算値ＶｗＩＮにフィルタ係数が２５ＧのフィルタをかけてＶｗを演算する。これによって車両速度の変化は２５Ｇ以下に制限される。そして各車輪の走行速度Ｖｗと３０ｍｓ前の演算値との速度差から車輪の加速度ΔＶｗを演算する。
ステップ１０３において、左右駆動輪の走行速度ＶｗＦＬとＶｗＦＲの平均値を演算して駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを求める。
【００３６】
ステップ１０４においては、センサ故障判定部７で各車輪速センサについて故障判定を行う。故障がある場合は、センサ異常時の処理を行うようにステップ１１６へ進む。各回転速センサがともに故障がないと判定された場合には、ステップ１０５へ進む。
ステップ１０５においては、前回の処理において３番目の順位の車輪の走行速度Ｖ３が車両速度Ｖｏとして出力された場合に、それを解除するかの処理を行う。
【００３７】
図４はステップ１０５の処理詳細を示すフローチャートである。
すなわち、ステップ１５０１において、まず演算部６からＡＳ信号が出力されているかどうかをチェックしてＡＢＳ制御中かどうかを判別する。ＡＢＳ制御中の場合は、セレクト３ｒｄを解除するようステップ１５０９へ進み、そうでない場合にはステップ１５０２へ進む。
【００３８】
ステップ１５０２においては、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上かどうかを判断する。２０ｋｍ／ｈ以上の場合は、ステップ１５０３、ステップ１５０４において、右、左側駆動輪の加速度ΔＶｗＦＲ、ΔＶｗＦＬが５Ｇ以上かどうかを判断する。両方とも５Ｇ未満の場合は、車輪に高周波のノイズがなく、車輪の走行速度から車両速度を検出できるものとして、セレクト３ｒｄを解除するようステップ１５０９へ進む。
ステップ１５０３、ステップ１５０４において、少なくとも１つの車輪から５Ｇを超える高周波数のノイズが検出されると、セレクト３ｒｄの解除を行わずに図３のステップ１０６へ進む。
【００３９】
また、ステップ１５０２で駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ未満と判断された場合、ステップ１５０５、ステップ１５０７において、右駆動輪ＦＲの走行速度ＶｗＦＲ、左駆動輪ＦＬの走行速度ＶｗＦＬが５ｋｍ／ｈ以下かどうかを判断する。両方とも５ｋｍ／ｈ以下の場合はセレクト３ｒｄを解除するようステップ１５０９へ進む。
ステップ１５０５、ステップ１５０７で少なくとも１つの駆動輪の走行速度が５ｋｍ／ｈを超えると判断された場合は、図３のステップ１０６へ進む。走行速度が５ｋｍ／ｈ以下と判断された車輪については、その次のステップ１５０６および１５０８で、車輪の加速度が５Ｇを超えることを示すフラグΔＶＷ５ＧＦＲ、あるいはフラグΔＶＷ５ＧＦＬを０に設定する。
ステップ１５０９では、順位３番目の車輪の走行速度Ｖ３を出力することを示すＦ３ｒｄの設定値を０にして、図３のフローチャートのステップ１０６へ進む。
【００４０】
図３のステップ１０６では、Ｆ３ｒｄの設定値を判別する。設定値が１なら、前回の処理で順位３番目の車輪の走行速度Ｖ３が車両速度とＶｏして出力され、かつステップ１０５の処理で解除されていないので、ステップ１１２で順位３番目の車輪の走行速度Ｖ３を継続的に車両速度Ｖｏとして出力する。
【００４１】
ステップ１０６の判断で、Ｆ３ｒｄの設定値が０ならば、ステップ１０７へ進み、ノイズ輪カウンタを解除する処理を行う。ここでは、前回の処理で３つの車輪に高周波数のノイズが検出され、固定値が出力された場合に、それを解除するかどうかを行うための処理である。この処理はノイズ輪カウンタ解除処理部１０で行う。
【００４２】
図５はステップ１０７の処理の詳細を示すフローチャートである。
すなわち、ステップ１０７０で、ＡＢＳ制御中かどうかをチェックする。ＡＢＳ制御中なら、ステップ１０７２で、各車輪の走行速度に高周波数ノイズがあることを示すフラグΔＶＷ５ＧＦＲ、ΔＶＷ５ＧＦＬ、ΔＶＷ５ＧＲＲ、ΔＶＷ５ＧＲＬの設定値を０に設定して、ステップ１０７７でノイズ輪のカウント値を０に設定する。これによって、前回処理で固定値が出力されるのが解除される。
【００４３】
ステップ１０７０のチェックで、ＡＢＳ制御中でないと判断された場合は、ステップ１７０１において、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上かどうかを判断し、２０ｋｍ／ｈ以上なら、ステップ１０７３へ進み、２０ｋｍ／ｈ未満ならステップ１０７８へ進む。
ステップ１０７３からステップ１０７６において、各車輪について加速度が５Ｇ以上かどうかを判断して高周波のノイズがあるかどうかをチェックする。すべての車輪の加速度が５Ｇ未満の場合、ステップ１０７７で前回の処理でカウンタされたノイズ輪ののカウンタ値Ｎを０に設定する。
【００４４】
ステップ１０７３〜ステップ１０７６の処理で少なくとも１つの車輪から５Ｇ以上高周波ノイズが検出された場合、そのまま図３のステップ１０８へ進む。これによって、前回処理でカウントされたノイズ輪数が継承される。
またステップ１０７１の判断で、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ未満で、ステップ１０７８へ進んだ場合、ステップ１０７８、ステップ１０８０、ステップ１０８２、ステップ１０８４において、各車輪の走行速度が５ｋｍ／ｈ以下かどうかを判断する。５ｋｍ／ｈ以下と判断された各車輪については、次のステップ（１０７９、１０８１、１０８３あるいは１０８５）で前回の処理でカウントされたノイズ輪のカウンタ数Ｎを修正する。ノイズ輪から解除すること示すためフラグΔＶＷ５Ｇの設定値を０に設定する。その後図３のステップ１０８へ進む。
【００４５】
図３のステップ１０８では、カウンタ数Ｎが３以上かどうかを判断する。Ｎが３以上の場合は、前回処理で固定値が車両速度Ｖｏとして出力され、かつ解除されなかったことで、ステップ１１１で固定値を継続的に車両速度Ｖｏとして出力する。
ステップ１０８でノイズ輪のカウンタ数Ｎが３未満と判断された場合、ステップ１０９で新たにノイズ輪のカウンタを行う。その詳細は図６のフローチャートにしたがって説明する。
【００４６】
すなわち、図６のステップ１０９１及びステップ１０９２において、ＡＢＳ制御中かと駆動輪走行速度ＶＷが２０以下かの判断を行う。ＡＢＳ制御中あるいは駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上の場合は、固定値を車両速度Ｖｏとして出力する必要がないので、図３のステップ１１０へ進む。ＡＢＳ制御中でない、かつ駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上の場合は、固定値を車両速度として出力するかどうかの判断を行うようステップ１０９３へ進む。
【００４７】
ステップ１０９３では、まず右側駆動輪ＦＲの加速度ΔＶｗＦＲが５Ｇ未満かどうかを判断する。ΔＶｗＦＲが５Ｇ以上の場合、ステップ１０９４でフラグΔＶｗ５ＧＦＲが１に設定されているかどうかをチェックする。ΔＶｗ５ＧＦＲが１に設定されている場合、ステップ１０９５へ進む。ステップ１０９４のチェックで。ΔＶｗ５ＧＦＲが０に設定されている場合、図５のステップ１０７９でノイズ輪カウンタ解除処理を行った際に、右側駆動輪ＦＲをノイズ輪から除外処理を行ったので、回復処理を行うようにステップ１０９５でフラグΔＶｗ５ＧＦＲを１に設定し直し、カウンタをアップさせる。
以降ステップ１０９６からステップ１１０４において、上記と同様の手法で左側駆動輪ＲＬ、右側従動輪ＲＲ、左側従動輪ＲＬについて同様の処理を行う。
これによって加速度が５Ｇ以上のノイズ輪が新たに検出され、カウンタ値がその数を表示することになる。その後、図３のステップ１１０へ進む。
【００４８】
図３のステップ１１０では、カウンタ数Ｎが３以上かどうかを判断する。Ｎが３以上の場合は、ステップ１１１において固定値を車両速度Ｖｏとして出力する。Ｎが３未満の場合は、ステップ１１３へ進む。
【００４９】
ステップ１１３では、Ｆ３ｒｄの設定（セット）を行う。これはセレクト３ｒｄの走行速度を車両速度Ｖｏとして出力するかどうかを判断するための処理である。図７は処理の詳細を示すフローチャートである。
すなわち、図７のステップ１１３０、ステップ１１３１において、ＡＢＳ制御中かどうかと、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上かどうかか判別処理を行う。ＡＢＳ制御中、または駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ以上なら、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを車両速度Ｖｏとして出力できるので、Ｆ３ｒｄの設定処理を行わずに図３のステップ１１４へ進む。
【００５０】
また駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅが２０ｋｍ／ｈ未満なら、ホイールスピンが発生したかどうかをチェックするためステップ１１３２、ステップ１１３４で右側駆動輪ＦＲの加速度ΔＶｗＦＲ、左側駆動輪ＦＬの加速度ΔＶｗＦＬが１Ｇより小さいかを判断する。両輪とも１Ｇ以下なら、ホイールスピンが発生していないとして、そのまま図３のステップ１１４へ進む。
【００５１】
ステップ１１３２、ステップ１１３３のチェックで、１つでも駆動輪の加速度ΔＶｗが１Ｇ以上なら、ホイールスピンが発生したとして、ステップ１１３３でＦ３ｒｄを１に設定する。
その後図３ステップ１１４での判定で、Ｆ３ｒｄの設定値が１ならステップ１１２でセレクト３ｒｄの走行速度Ｖ３を車両速度Ｖｏとして出力する。
Ｆ３ｒｄの設定値が０なら、ステップ１１５で駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを車両速度Ｖｏとして出力する。
【００５２】
一方、ステップ１０４で、回転速センサが故障していると判別された場合、ステップ１１６でセンサ異常時の処理を行う。
すなわち、従動輪側の回転速センサが左側か右側かどちらか一方が故障した場合、あるいは両方とも故障した場合も、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを車両速度Ｖｏとして出力する。
【００５３】
駆動輪側の回転速センサが１つ故障した場合は、正常側の駆動輪の走行速度Ｖｗを車両速度として出力する。両方の駆動輪の回転速センサが故障した場合は、検出値の大きい従動輪の走行速度を車両速度として出力する。
なお、駆動輪側の回転速センサが故障した場合は、従動輪側の回転速センサについて故障判別を行わない。
図８は、回転速センサの異常とそのときに車両速度として出力する走行速度を示している。
【００５４】
本実施例は以上のように構成され、各車輪から検出した車輪の回転速をもとに車両の走行状態をチェックし、ホイールスピンが起こりにくい高い速度域では、駆動輪の平均速度ＶｗＦａｖｅを車両速度として検出する。低い速度域では、加速度をチェックしてホイールスピンを判断する。ホイールスピンが発生した場合は、従動輪の走行速度を車両速度として検出する。さらに車輪から高周波のノイズが現れ、車輪から車両速度を検出しにくい状態では、固定値を出力してデータの出力が途切れることを防ぐ。
【００５５】
また回転速センサの故障チェックで、故障のあると判定された場合、駆動輪から出力可能な限り、駆動輪からの検出値を出力する。駆動輪から検出値を出力不能な場合には、従動輪のうち、検出値の大きいセンサから検出速度を検出する。これにより、車両速度が途切れることなく検出される。
なお、２輪駆動の４輪自動車を用いた本実施例では、順位３番目の車輪は実質的に従動輪のうち走行速度の早い方の車輪となるので、セレクト３ｒｄが設定された場合の出力は従動輪の走行速度の平均値を用いることができる。これによって、左右車輪の偏差が起因する誤差が無くなり、車両速度の検出値がより正確になる。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、駆動輪の平均速度がホイールスピンの発生しにくい高速域では、駆動輪の平均速度を車両速度として出力する。また低速域では、各駆動輪の加速度が低い場合、駆動輪の平均速度を車両速度として出力する。駆動輪の平均速度が低く、かつ１つでも駆動輪の加速度が高いと、所定速度順位の車輪の速度を出力する。これにより、車両の走行状態に対応して、ホイールスピンが発生しない場合は駆動輪の平均速度が出力される。ホイールスピンが発生した場合には所定速度順位の車輪の検出値が出力される。車両速度の検出値に誤検出を含まず、表示や車両制御に正確な車両速度データを提供することができる。
【００５７】
請求項２記載の発明では、駆動輪の平均速度が所定値未満であると判断された場合、各車輪についてノイズ判定を行い、所定数以上の車輪にノイズがあると判定された場合、出力を一定にするので、車輪の走行速度で車両速度を検出不能な状態でも、検出値が得られ、表示や制御が続けられる。
【００５８】
請求項３記載の発明では、車両の加速度の大きさで、車輪のノイズ判定を行う。
【００５９】
請求項４記載の発明では、前回の出力をもって車両速度とすることによって出力を一定にするので、瞬間的な検出不能の場合は、大差のない直前のデータが出力される。
請求項５記載の発明は、所定の速度を出力することによって出力を一定にするので、データの出力が途切れることなく検出できる。
【００６０】
請求項６記載の発明では、駆動輪の平均速度が所定値以上で、かつ各駆動輪にノイズがないとなると、駆動輪がホイールスピン状態から脱したと判断できるので、所定速度順位の車輪の走行速度が出力されるのを解除できる。
また、各駆動輪の走行速度がホイールスピン発生しにくい低速域内に入っても、駆動輪がホイールスピン状態から脱したと判断できるので、所定速度順位の車輪の走行速度が出力されるのを解除する。これによって新たな出力が可能になる。
【００６１】
請求項７記載の発明では、駆動輪の平均速度が所定値以上で、かつ各車輪にノイズがないとなると、車輪の走行速度で車両速度を検出できるので、一定にした出力状態を解除する。これによって新たな出力が可能になる。
【００６２】
請求項８記載の発明では、ノイズがあると判定された車輪のうち、走行速度をチェックし低速域内にある車輪を除いて、走行状態の変化を判断する。そして車輪数が所定数未満になったら、一定にした出力を解除する。これにより新たな出力が可能になる。
【００６３】
請求項１０記載の発明では、ＡＢＳ作動信号を用いて、車両走行状態を判断する。ＡＢＳ制御が作動中には、ホイールスピンもホイールロックもないと判断できるので、駆動輪の平均速度を車両速度として出力する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における車両の構成と回転速センサの装着位置を示す図である。
【図２】実施例の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】実施例全体の制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】セレクト３ｒｄの解除処理を示すフローチャートである。
【図５】ノイズ輪カウンタの解除処理を示すフローチャートである。
【図６】ノイズ輪のカウンタ処理を示すフローチャートである。
【図７】セレクト３ｒｄの走行速度を出力するかどうの判別を行うフローチャートである。
【図８】図８は、回転速センサの異常とそのときに車両速度として出力する走行速度の関係を示す図である。
【図９】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１、２、３、４ 回転速センサ
５ 制御部
５ａ スピードメータ
６ 演算部
７ センサ故障判定部
８ セレクト３ｒｄフラグ解除処理部
９ セレクト３ｒｄ出力部
１０ ノイズ輪カウンタ解除部
１１ 一定値出力部
１２ ３輪ノイズ判別部
１３ セレクト３ｒｄ設定部
１４ 駆動輪速出力部
２０ 駆動軸
３０ 差動装置
４０ 回転速センサ
５０ スピードメータ
７０ 駆動輪
８０ 従動輪
ＦＲ 右側駆動輪
ＦＬ 左側駆動輪
ＲＲ 右側従動輪
ＲＬ 左側従動輪
ＶｗＦＲ 右側駆動輪の走行速度
ＶｗＦＬ 左側駆動輪の走行速度
ＶｗＲＲ 右側従動輪の走行速度
ＶｗＲＬ 左側従動輪の走行速度
ＶｗＦａｖｅ 駆動輪の平均速度
ΔＶｗＦＲ 右側駆動輪の加速度
ΔＶｗＦＬ 左側駆動輪の加速度
ΔＶｗＲＲ 右側従動輪の加速度
ΔＶｗＲＬ 左側従動輪の加速度
Claims (15)
- 前後に駆動輪と従動輪をそれぞれ有する自動車の車両速度検出装置であって、
前記駆動輪及び従動輪の各車輪の回転速を検出する回転速センサと、
前記回転速センサの検出値から、各車輪の走行速度を演算する速度演算手段と、駆動輪の平均速度を演算する駆動輪走行速度演算手段と、
前記走行速度の時間変化率を演算して、各車輪の加速度を演算する加速度演算手段と、
前記駆動輪の平均速度の大きさを所定値により判断する速度判断手段と、
各駆動輪の加速度の大きさを所定値により判断する加速度判断手段と、
前記駆動輪の平均速度の大きさが所定値以上と判断された場合、あるいは駆動輪の平均速度が所定値未満であっても各駆動輪の加速度が所定値以下の場合は、前記駆動輪の平均速度を車両速度として出力し、前記駆動輪の平均速度が所定値未満で、かつ少なくとも１つの駆動輪の加速度が所定値以上の場合には、所定速度順位の車輪の走行速度を車両速度として出力する出力手段とを有することを特徴とする車両速度検出装置。 - 前記駆動輪の平均速度が所定値未満であると判断された場合、前記出力手段は、各車輪についてノイズ判定を行い、所定数以上の車輪にノイズがあると判定された場合、出力を一定にすることを特徴とする請求項１記載の車両速度検出装置。
- 前記車輪のノイズ判定は、車輪の加速度の大きさ判定によって行われることを特徴とする請求項２記載の車両速度検出装置。
- 前記出力手段は、前回の出力をもって車両速度とすることによって出力を一定にすることを特徴とする請求項２記載の車両速度検出装置。
- 前記出力手段は、固定値をもって車両速度とすることによって出力を一定にすることを特徴とする請求項２記載の車両速度検出装置。
- 前記駆動輪の平均速度が前記所定値以上で、かつ各駆動輪にノイズがないと判断された場合、あるいは各駆動輪の走行速度が所定の低速域内の場合、前記出力手段は、前記車両速度として前記所定速度順位の車輪の走行速度が出力されるのを解除することを特徴とする請求項１記載の車両速度検出装置。
- 前記駆動輪の平均速度が前記所定値以上で、かつ各車輪にノイズがないと判定された場合、前記出力手段は、前記車両速度として出力を一定にしたことを解除すること特徴とする請求項２記載の車両速度検出装置。
- 前記駆動輪の平均速度が前記所定値未満の場合、ノイズがあると判定された車輪の走行速度について判定し、所定の低速域内の車輪を除いた車輪数が前記所定数未満になったら、前記車両速度として出力を一定にしたことを解除することを特徴とする請求項２記載の車両速度検出装置。
- 前記回転速センサの故障を検出する故障検出手段を設け、前記出力手段は、駆動輪の１輪に故障がある場合、正常側駆動輪の走行速度を車両速度として出力し、すべての駆動輪に故障がある場合には、従動輪のうち、検出値の大きい従動輪の走行速度を車両速度として出力することを特徴とする請求項１記載の車両の速度検出装置。
- 前記自動車には、ＡＢＳ制御装置が搭載され、前記回転速センサの検出値から車輪ロックを検出し、前記ＡＢＳ制御装置に作動信号を出力する車輪ロック検出手段を設け、前記出力手段は、前記車輪ロック検出手段から作動信号が出力される場合には、駆動輪の平均速度を車両速度として出力することを特徴とする請求項１記載の車両速度検出装置。
- 前記駆動輪の平均速度の大きさを判断する所定値は２０ｋｍ／ｈとすることを特徴とする請求項１記載の車両速度検出装置。
- 前記駆動輪の加速度の大きさを判断する所定値は１Ｇ（９．８ｍ／ｓ２）とすることを特徴とする請求項１記載の車両速度検出装置。
- 前記車輪のノイズ判定に用いられる加速度値は５Ｇ（５×９．８ｍ／ｓ２）とすることを特徴とすることを特徴とする請求項３記載の車両速度検出装置。
- 前記所定の低速域は５ｋｍ／ｈ以下とすることを特徴とする請求項６または８記載の車両速度検出装置。
- 前記自動車は４輪車とし、前記所定速度順位の車輪は走行速度の順位３番目の車輪とすることを特徴とする請求項１記載の車両速度検出装置。
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1998
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