JP3601207B2

JP3601207B2 - 回転体の速度検出装置

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Publication number: JP3601207B2
Application number: JP24899996A
Authority: JP
Inventors: 祐一井上; 健康田口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-08-29
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2016-08-29
Also published as: JPH1073613A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体の速度を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回転体の速度を検出する回転速度検出機構は、回転体と一体に回転するシグナルロータを備え、その回転により電磁ピックアップ等からパルス信号が連続して多数発生するようになっている。回転体の速度は電子制御装置（ＥＣＵ）がパルス信号を入力として単位時間あたりのパルス信号数やパルス信号周期に基づいて演算するが、パルス信号はシグナルロータの加工誤差や腐食、走行中の変形等の非規格要素により一定ではない。そこで非規格要素によるパルス信号の検出誤差を各パルス信号ごとに補正する必要がある。非規格要素によるパルス信号の検出誤差を補正するようにした回転体の速度検出装置としては本願出願人が特開平６−３０８１３９号により提案している。この回転体の速度検出装置では、パルス信号の周期を、最新の１回転分について記憶し、記憶したパルス信号周期に基づいてパルス信号周期の平均値を逐次、算出するとともに、平均値を学習基準値としてパルス信号周期を補正する補正係数を更新し、非規格要素による検出誤差をなくすようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記特開平６−３０８１３９号公報記載の回転体の速度検出装置では非規格要素による検出誤差はほぼ無くすことができるものの、ＥＣＵにおける演算規模が大きいためＥＣＵに高い処理能力のものが要求される。このためＥＣＵに記憶容量が大きいものや高速処理が可能なものが必要である。
【０００４】
そこで本発明は、大きな記憶容量や速い処理速度が不要で、コストの低減が図ることができるとともに検出精度のよい回転体の速度検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、被測定回転体の１回転に対して連続的に複数個発生するパルス信号における、上記被測定回転体の非規格要素による検出誤差を補正する補正係数を更新する補正係数更新手段が学習基準値算出手段および偏差依存値算出手段を備えることで、上記パルス信号の周期の平均に依存する学習基準値と、前回算出された補正係数により補正された上記各々のパルス信号周期との偏差に依存した値が算出され、補正係数算出手段により偏差依存値と前回算出された補正係数とが加算されて今回の補正係数が算出される。かつ上記学習基準値算出手段は積算手段、記憶手段および平均演算手段とを備え、これらを次のように構成する。積算手段により、所定数の連続するパルス信号よりなるパルス信号列ごとにパルス信号周期が順次、積算され、パルス信号列のすべてのパルス信号周期が積算されると積算値が記憶手段に書き込まれ、記憶手段が常に最新の上記被測定回転体の１回転分の積算値を記憶する。平均演算手段が積算値の合計値よりパルス信号周期の平均値を算出する。上記所定数は被測定回転体の１回転のパルス信号の数を整数で除した除数値とする。
【０００６】
上記記憶手段には上記被測定回転体の１回転分のパルス信号列の数の積算値が記憶されるから、被測定回転体の１回転のパルス信号の周期を一つずつ記憶するのにくらべて記憶手段の容量を小さくできる。したがってコストの低減が図られる。しかも上記学習基準値が被測定回転体の１回転についてのパルス信号周期の平均値として得られるからノイズ等の影響が抑えられ検出精度がよい。
【０００７】
請求項２記載の発明では、被測定回転体の１回転に対して連続的に複数個発生するパルス信号における、上記被測定回転体の非規格要素による検出誤差を補正する補正係数を更新する補正係数更新手段が平均依存値算出手段および偏差依存値算出手段を備えることで、上記パルス信号の周期の平均依存値と、前回算出された補正係数により補正された上記各々のパルス信号周期との偏差に依存した値が算出され、補正係数算出手段により偏差依存値と前回算出された補正係数とが加算されて今回の補正係数が算出される。上記学習基準値算出手段は、上記パルス信号が入力するごとにそのパルス信号周期が記憶手段に書き込まれて記憶手段には常に最新の所定数のパルス信号周期が記憶され、記憶手段に記憶された最新の所定数のパルス信号周期から平均演算手段がパルス信号周期を算出するように構成する。かつ上記所定数は上記被測定回転体の非規格要素の周期性に基づいて設定した数とする。
【０００８】
上記記憶手段に記憶されるパルス信号数が、上記被測定回転体の非規格要素の周期性に基づいて設定されるから、被測定回転体の１回転のパルス信号の周期を全部記憶するのにくらべて記憶手段を小さくできる。したがってコストの低減が図られる。しかも所定数のパルス信号周期の平均値として得られる学習基準値は、所定数が上記被測定回転体の非規格要素の周期性に基づいて設定され、被測定回転体の１回転分のパルス信号周期の平均値とみなせるから検出精度がよい。
【０００９】
請求項３記載の発明では、略同一の回転速度で回転する複数の被測定回転体の各々の１回転に対して連続的に複数個発生するパルス信号における上記被測定回転体の非規格要素による検出誤差を補正する補正係数を更新する補正係数更新手段が、学習基準値算出手段および偏差依存値算出手段を備えることで、これらが上記パルス信号の周期の平均に依存する学習基準値と、前回算出された補正係数により補正された上記各々のパルス信号周期との偏差に依存した値が算出され、補正係数算出手段により偏差依存値と前回算出された補正係数とが加算されて今回の補正係数が算出する。上記学習基準値算出手段は、前回算出された上記被測定回転体の速度の、被測定回転体間の平均値を算出する平均速度算出手段と、上記平均値をパルス信号の周期の代表値に換算する換算手段とを具備する。上記代表値を上記学習基準値とする。
【００１０】
算出した上記被測定回転体の速度より学習基準値を得ることにより、過去のパルス信号の周期を記憶する必要がない。したがってコストの低減が図られる。しかも学習基準値は複数の被測定回転体の速度を平均することにより非規格要素が除去されるから検出精度がよい。
【００１１】
請求項４記載の発明では、被測定回転体の１回転に対して連続的に複数個発生するパルス信号における、上記被測定回転体の非規格要素による検出誤差を補正する補正係数を更新する補正係数更新手段が学習基準値算出手段および偏差依存値算出手段を備えることで、上記パルス信号の周期の平均に依存する学習基準値と、前回算出された補正係数により補正された上記各々のパルス信号周期との偏差に依存した値が算出され、補正係数算出手段により偏差依存値と前回算出された補正係数とが加算されて今回の補正係数が算出される。かつ所定数の連続するパルス信号よりなるパルス信号列同士がパルス信号を補正する補正係数の組を共用し、上記補正係数更新手段は補正係数の更新が補正係数を共用するパルス信号が入力するごとに行われるように構成する。上記所定数は被測定回転体の１回転のパルス信号の数を整数で除した除数値とする。
【００１２】
パルス信号列が補正係数の組を他のパルス信号列と共用することにより、補正係数がパルス信号に対して１対１に割り当てられる構成に比して、記憶する補正係数の数を少なくできる。したがってコストの低減が図られる。しかも所定数が被測定回転体の非規格要素の周期性に基づいて設定されるから検出精度がよい。
【００１３】
請求項５記載の発明では、被測定回転体の１回転に対して連続的に複数個発生するパルス信号における、上記被測定回転体の非規格要素による検出誤差を補正する補正係数を更新する補正係数更新手段が学習基準値算出手段および偏差依存値算出手段を備えることで、上記パルス信号の周期の学習基準値と、前回算出された補正係数により補正された上記各々のパルス信号周期との偏差に依存した値が算出され、補正係数算出手段により偏差依存値と前回算出された補正係数とが加算されて今回の補正係数が算出される。上記補正係数更新手段は、所定数ごとのパルス信号の周期もしくは所定数の連続するパルス信号よりなるパルス信号列の周期をパルス信号周期として用いるように設定する。上記所定数は被測定回転体の１回転のパルス信号の数を２以上の整数で除した除数値とする。
【００１４】
所定数ごとのパルス信号の周期もしくは所定数の連続するパルス信号よりなるパルス信号列の周期の平均値を学習基準値として用いることにより、被測定回転体の１回転あたりの、過剰なパルス信号が実質的に減るから、演算負荷が減少し、速い処理速度が不要となる。したがってコストの低減が図られる。しかも過剰なパルス信号が減っても検出精度に悪影響はない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に本発明を適用した車輪速度検出装置を示す。ここで車輪速度検出機構１１は車両の車輪とともに回転するシグナルロータ１２を備えているもので、各車輪ごとに設けられる。このシグナルロータ１２は周囲に磁性材料によって構成された多数（本実施形態では４８）個の歯を規格上、等間隔で有する歯車にて構成されている。シグナルロータ１２の外周部に、歯により形成される凹凸が回転検出部となる。このシグナルロータ１２の外周に近接するようにして電磁ピックアップ１３が固定的に設定される。電磁ピックアップ１３は、車輪とともに回転するシグナルロータの、一つの歯が通過することにともなう磁界の変化を検出し、例えば歯の一つが通過するごとに１つの正弦波状の検出信号が出力する。すなわち車輪とともにシグナルロータ１２が回転することによって、電磁ピックアップ１３からシグナルロータ１２の各歯の通過にともなってこの歯を計数するようになる正弦波信号が出力されるもので、この正弦波状のピックアップ信号はＥＣＵ１４に入力する。ＥＣＵ１４は、正弦波状ピックアップ信号が入力される波形整形回路１４１、および波形整形回路１４１からの出力が入力されるマイクロコンピュータ１４２を含み構成されるもので、正弦波状のピックアップ信号を整形した波形整形回路１４１からの、各車輪ごとの矩形波状のパルス信号がＥＣＵ１４に入力する。
【００１６】
図２はこの波形整形回路からマイクロコンピュータに入力されるパルス信号の状態を示している。マイクロコンピュータ１４２では、パルス信号の立ち下がりに対応して、これを割り込み信号として車速パルス割り込み処理が実行される。またマイクロコンピュータ１４２では、定時割り込み処理がＳ１，Ｓ２，・・・で示す時刻において実行される。
【００１７】
図３は車速パルス割り込み処理の流れを示すもので、まずステップ１１０ではパルス信号の周期Δｔ_ｎを計測する。パルス信号周期Δｔ_ｎは図２に示すように前後するパルス信号の、割り込み信号となる立ち下がり部の間隔を演算して得る。ステップ１２０では各パルス信号に各回転検出部に対応した回転検出部番号を付ける。回転検出部番号とは、シグナルロータの歯に１から歯数の最高値（本実施形態においては４８）まで付けたシグナルロータの歯の番号である。すなわち各パルス信号に１，２，３・・・４６，４７，４８、１、２・・・のように各回転検出部に対応した１〜４８の数字を繰り返し付ける。
【００１８】
シグナルロータの歯の加工誤差や腐食等による回転検出部の変形や、車輪の偏磨耗や走行中の変形等による回転体の変形等の非規格要素により信号周期Δｔ_ｎにずれが生じている。ステップ１３０、１４０は非規格要素による信号周期Δｔ_ｎのずれを補正するための後述する補正係数を更新する手順である。ステップ１３０においては、補正係数ω_ｎ，ｍの更新許可を判定する。添え字ｎは上記回転検出部番号で、補正係数ω_ｎ，ｍはシグナルロータの回転検出部と一対一に対応している。添え字ｍはシグナルロータの回転数で、ω_{ｎ，ｍ−１}が１回転前の補正係数であることを示している。ここで補正係数ω_ｎ，ｍの更新条件は、最新連続４８個のパルス信号が定時割り込み区間に途切れることなく入力した場合である（図４（ａ）更新可、図４（ｂ）更新不可）。
【００１９】
ステップ１４０においては補正係数ω_ｎ，ｍの更新を行う。図５は補正係数ω_ｎ，ｍの更新の手順を示すもので、ステップ１４１では以下のステップで使用する、学習基準値たるパルス信号周期の平均値Ｓの更新についての許可判定を行う。更新の許可は回転検出部番号１２，２４，３６，４８のパルス信号における車速パルス割り込み処理が終了後に発行される。
【００２０】
パルス信号周期平均値Ｓの更新について許可されている場合はステップ１４２に進む。ステップ１４２は平均演算手段としての作動で、まず記憶手段たるブロックメモリからパルス信号列ごとのパルス信号周期Δｔ_ｎの積算値Ｓ_ｇ（ｇ＝０，１，２，３）を読み出す。ここでパルス信号列は所定数（本実施形態では１２）の連続するパルス信号のことで、積算値Ｓ_ｇは回転検出部番号ｎ＝ｇ×１２＋１〜ｇ×１２＋１２の連続するパルス信号よりなるパルス信号列のパルス信号周期Δｔ_ｎの積算値である。なお積算値は後述するステップ１５０で算出される（図３）。
【００２１】
次いで読み出された４つ積算値Ｓ_ｇよりシグナルロータの１回転にあたる４８個のパルス信号周期の平均値Ｓを式（１）により算出する。すなわちパルス信号周期の平均値Ｓは、積算値Ｓ_ｇの合計を求め、合計をシグナルロータ１回転のパルス信号の数４８で除して得られる。
【００２２】
【数１】

【００２３】
続くステップ１４３，１４４は偏差依存値算出手段としての作動で、先ずステップ１４３では、式（２）により偏差依存値Δｔ_ｈを算出する。すなわちパルス信号周期平均値Ｓと前回の補正係数ω_{ｎ，ｍ−１}により補正した各回転検出部のパルス信号周期Δｔ_ｎとの偏差を算出し（式（２）における分子参照）、上記偏差の速度依存性をなくすために上記偏差をパルス信号周期の平均値Ｓにより規格化する。
Δｔ_ｈ＝（Ｓ−ω_{ｎ，ｍ−１}Δｔ_ｎ）／Ｓ・・・・（２）
【００２４】
偏差依存値Δｔ_ｈは、シグナルロータ１２の非規格要素による各回転検出部のパルス信号周期のずれを示していると考えられる。ところが実際に車両が道路を走行した場合、路面の振動により車輪速度はランダムに変動するため、Δｔ_ｈもパルス信号入力ごとにランダムに変動し各回転検出部におけるシグナルロータの特徴を示す値とはなり得ない。そこでステップ１４４において、補正係数ω_ｎ，ｍの収束速度を調整する補正感度係数ｋをΔｔ_ｈにかける（ｋΔｔ_ｈ）ことによって、１回のパルス信号入力に対するΔｔ_ｈの補正係数ω_ｎ，ｍへの影響度合いを調整する。例えば補正感度係数ｋの値を小さくすれば補正係数ω_ｎ，ｍの変動量を小さくすることができる。この手段によって路面振動による車輪速度のランダム変動が補正係数ω_ｎ，ｍに及ぼす影響を無くすことが可能となる。
【００２５】
ステップ１４５は補正係数算出手段としての作動で、偏差依存値Δｔ_ｈを補正感度係数ｋにより調整した値ｋΔｔ_ｈを用いて補正係数ω_ｎ，ｍを式（３）により更新する。すなわちｋΔｔ_ｈを各回転検出部の補正係数の前回値ω_{ｎ，ｍ−１}に加算する。ここで補正係数ω_ｎ，ｍの初期値は１とする。
ω_ｎ，ｍ＝ω_{ｎ，ｍ−１}＋ｋΔｔ_ｈ・・・・（３）
【００２６】
上記各式は、各回転検出部が被回転検出部を通過するごとに各回転検出部に対応する補正係数ω_ｎ，ｍを更新し、任意の速度で各回転検出部に対応する非規格要素による誤差を補正し得る補正係数収束値を求めることを意味する。また収束値は回転体が非規格要素を含む場合のパルス信号周期の、回転体が非規格要素を含まないパルス信号に対する割合を表す。回転体が１回転する時間は微小であるので、回転体が１回転する間の回転速度を一定速度であると仮定する。その場合本来ならば回転体の１回転における４８のパルス信号周期は一定となる筈である。ところが実際はシグナルロータ１２の回転検出部の加工誤差やタイヤの偏磨耗や走行中の変形等の非規格要素により、パルス信号周期にばらつきが発生しており（図６（ａ）参照）、上記補正係数を用いてパルス信号周期の補正を行うことにより、４８パルス信号周期の平均値と各回転検出部のパルス信号周期との偏差Ｈを０に近づける（図６（ｂ）参照）。
【００２７】
図７（ａ），（ｂ）はそれぞれ補正感度係数ｋが大きい場合と小さい場合における補正係数ω_ｎ，ｍの時間変化を示す。補正感度係数ｋが大きい場合は補正係数ω_ｎ，ｍの収束速度は速いが路面振動の影響を受けやすく変動が大きい。補正感度係数ｋが小さい場合は補正係数ω_ｎ，ｍの収束速度は遅いが路面振動の影響を受けにくく振動が小さい。本願発明者が実験したところ、ｋ＝０．００８としてほぼ一定速度で車輪を回転した場合、タイヤが約５００回転したとき（１００ｋｍ／ｈ走行では約３５秒、５０ｋｍ／ｈ走行では約７０秒）、補正係数ω_ｎ，ｍがほぼ一定値に収束した。
【００２８】
ステップ１５０では、シグナルロータにおける非規格要素の、パルス信号周期Δｔ_ｎに対する算出誤差を補正する。図８は、ステップ１５０におけるパルス信号周期Δｔ_ｎの補正の流れを示すものである。ステップ１５１は積算手段としての作動で、式（４）により積算値Ｓ_ｇを求める。すなわちパルス信号列の先頭のパルス信号となる検出部番号Ｎｏ．１，１３，２５，３７のパルス信号の周期Δｔ_ｎから車速パルス割り込み処理ごとに順次、積算する。そしてパルス信号列の最後尾のパルス信号となる検出部番号Ｎｏ．１２，２４，３６，４８のパルス信号の周期Δｔ_ｎが積算されると、積算値Ｓ_ｇはブロックメモリの最も古いデータが書き込まれた領域に上書きされ、最新の４つの積算値Ｓ_ｇ（ｇ＝０〜３）が記憶される。式中、ｊはパルス信号列のパルス信号数で、本実施形態では１２である。
【００２９】
【数２】

【００３０】
ステップ１５２ではパルス信号周期Δｔ_ｎを式（５）により補正してシグナルロータ１２の非規格要素による誤差を除去する。式中、Δｔ_ｎ’は補正したパルス信号周期である。
Δｔ_ｎ’＝Δｔ_ｎ×ω_ｎ，ｍ・・・・（５）
【００３１】
ステップ１５３では前回の定時割り込み処理の直後のパルス信号周期から最新のパルス信号周期までの、補正したパルス信号周期Δｔ_ｎ’の積算値Δｔ_ｓを式（６）により求める。なお式中、ｊは最新の定時割り込み区間の最初の回転検出部番号であり、ｐは最新の回転検出部番号である。ただし回転検出部番号ｎは１〜４８の数字が繰り返されるのでｊ＞ｐとなることもあり得る。
【００３２】
【数３】

【００３３】
図９は定時割り込み処理の流れを示すもので、この処理はマイクロコンピュータの定時割り込み信号ごとに実行される。まず車輪速度の演算を実行する（ステップ２１０）。図１０は車輪速度演算の流れを示すもので、車輪速度Ｖ_Ｘを、最新の定時割り込み区間における、補正したパルス信号周期の積算値Δｔ_ｓ、最新の定時割り込み区間の入力パルス信号数Ｎ_ｐ（図２参照）、シグナルロータの歯数（ここでは４８）と車輪半径によって決まる速度定数ａとに基づいて式（７）により算出する（ステップ２１１）。
Ｖ_ｘ＝ａ（Ｎ_ｐ／Δｔ_ｓ）・・・・（７）
【００３４】
図９のステップ２１０に続くステップ２２０では車輪加速度の演算を実行する。図１１は車輪加速度演算の流れを示すもので、車輪加速度ＤＶ_ｘ（Ｄは微分を示す）を、前回および今回算出された車輪速度をＶ_ｘ０およびＶ_ｘ１、前回および今回算出された定時割り込み区間の補正したパルス信号周期の積算値をΔｔ_ｓ０およびΔｔ_ｓ１として、式（８）により算出する（ステップ２２１）。
ＤＶ_ｘ＝（Ｖ_ｘ１−Ｖ_ｘ０）／（（Δｔ_ｓ０＋Δｔ_ｓ１）／２）・・・・（８）
【００３５】
なお本実施形態ではパルス信号列のパルス信号数を１２としたが、パルス信号周期の平均値Ｓの要求される更新頻度やメモリ容量の縮小量に応じて適宜設定し得る。例えばパルス信号列のパルス信号数を６とすればパルス信号周期の平均値Ｓの更新頻度は多くなるがメモリのブロックが４８／６＝８必要となる。逆に１パルス信号列あたりのパルス信号数を、シグナルロータの歯数である４８とすればパルス信号周期の平均値Ｓの更新頻度はシグナルロータ１回転に１回となるが、パルス信号列ごとにパルス信号周期を積算する必要がないのでブロックメモリが節約できる。
【００３６】
（第２実施形態）
シグナルロータの非規格要素は、製造方法等の要因により周期性があり、このため実際に車両が走行したときのパルス信号周期にも数歯周期で同じ傾向が繰り返される。図１２はパルス信号周期の実測例で、この場合、６歯周期の傾向が認められる。したがって任意の連続する６ｋ（ｋ＝１，２，・・，７）歯についてのパルス信号周期の平均はシグナルロータ１回転分のパルス信号周期の平均と同じとみなすことができる。そこで第１実施形態ではシグナルロータ１回転分の、４８歯すべてについてパルス信号周期を平均した値Ｓを補正係数の更新時における学習基準値としたが、シグナルロータの非規格要素の周期性に基づいた所定数のパルス信号周期の平均値Ｓを、学習基準値とした。なお、以下の説明では上記実測例に基づいて所定数を６とする。
【００３７】
本実施形態の車輪速度検出装置は、構成が図１に示したものと基本的には同じで、主にＥＣＵ１４で実行されるソフトウェア等が異なっている。本実施形態ではブロックメモリが最新の、所定数たる６つの連続するパルス信号周期Δｔ_ｉ（ｉ＝最新の６つの検出部番号）が記憶されるように設定されている。図１３には車速パルス割り込み処理の流れを示し、図１４には、図１３におけるステップ１４０Ａの詳細手順を、図１５には、図１３におけるステップ１５０Ａの詳細手順を示す。図中、第１実施形態に説明で示した図３，５，８と同一番号を付したステップについては実質的に同じ作動をするので第１実施形態との相違点を中心に説明する。また定時割り込み処理については実質的に同じであるので説明を省略する。
【００３８】
図１４のステップ１４２Ａでは上記ブロックメモリからパルス信号周期Δｔ_ｉを読み出し式（９）によりパルス信号周期Δｔ_ｉの平均値Ｓを求める。
【００３９】
【数４】

【００４０】
以降のステップでは第１実施形態と同様に平均値Ｓを学習基準値として補正係数を更新する。すなわち第１実施形態では１つのパルス信号列に対して１回ずつ学習基準値が更新されていたが、本実施形態ではパルス信号が入力するごとに更新される。
【００４１】
図１５において、ステップ１５１Ａではブロックメモリに記憶された最も古いパルス信号周期のデータを最新のパルス信号周期のデータに書き換え、ブロックメモリには更新された、最新の６つのパルス信号周期Δｔ_ｉが記憶される。
【００４２】
本実施形態では、シグナルロータ１回転におけるパルス信号周期の平均値を非規格要素の周期性に基づいて数個のパルス信号周期の平均値で代表させることにより、ブロックメモリが従来技術のようにシグナルロータの１回転分のパルス信号周期を記憶しなくともよく、その何分の１（本実施形態の例では６／４８＝１／８）のパルス信号周期を記憶するだけでよい。したがってメモリの容量が小さくて済みコストが低減する。
【００４３】
（第３実施形態）
本実施形態の車輪速度検出装置は構成が図１に示したものと基本的には同じで、主にＥＣＵ１４で実行されるソフトウェア等が異なっている。本実施形態ではブロックメモリが省略されている。図１６には車速パルス割り込み処理の流れを示し、図１７には、図１６におけるステップ１４０Ｂの詳細手順を、図１８には、図１６におけるステップ１５０Ｂの詳細手順を示す。また定時割り込み処理の流れを図１９に示す。図中、第１実施形態に説明で示した図３，５，８，９と同一番号を付したステップについては実質的に同じ作動をするので第１実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では上記各実施形態のようにパルス信号周期から学習基準値を求めるのではなく、４つの各車輪について算出した車輪速度の、車輪間の平均値より学習基準値を得るようにしたものである。
【００４４】
図１７のステップ１４２Ｂでは学習基準値であるパルス信号周期代表値Ｓを読み出す。以降のステップでは第１実施形態と同様に式（２）および（３）により補正係数を更新する。
【００４５】
図１８に示すΔｔ_ｎ補正の流れは図８においてステップ１５１を省略したものである。
【００４６】
図１９において、車輪加速度演算（ステップ２２０）に続くステップ２３０は平均速度算出手段および換算手段としての作動で、式（１０）により、ステップ２１０において算出した各車輪速度Ｖ_ｘについての、４の車輪間の平均値Ｖ_ｘａｖを算出する。
【００４７】
【数５】

【００４８】
次いで車輪速度平均値Ｖ_ｘａｖを式（１１）により１歯相当のパルス信号周期に換算して換算値Ｓをパルス信号周期代表値Ｓとする。式中、ａは式（７）における速度定数である。
Ｓ＝Ｖ_ｘａｖ／ａ・・・・（１１）
【００４９】
パルス信号周期代表値Ｓが以降の割り込み処理における学習基準値となる。４輪の車輪速度はそれぞれ独立のシグナルロータの回転に対して発生するパルス信号から計算される。したがって上記のごとく学習基準値の更新が繰り返し行われることにより、学習基準値から非規格要素によるパルス信号の検出誤差が除去される。
【００５０】
本実施形態では、学習基準値を定時割り込み処理において算出した車輪速度より得ることにより、学習基準値を更新するためのブロックメモリが省略できる。
【００５１】
（第４実施形態）
本実施形態の回転速度検出装置は構成が図１に示したものと基本的には同じで、主にＥＣＵ１４で実行されるソフトウェア等が異なっている。本実施形態ではブロックメモリが最新の４８の連続するパルス信号周期が記憶されるように設定されている。図２０には車速パルス割り込み処理の流れを示し、図２１には、図２０におけるステップ１４０Ｃの詳細手順を、図２２には、図２０におけるステップ１５０Ｃの詳細手順を示す。図中、第１実施形態に説明で示した図３，５，８と同一番号を付したステップについては実質的に同じ作動をするので第１実施形態との相違点を中心に説明する。また定時割り込み処理については実質的に同じであるので説明を省略する。
【００５２】
上記各実施形態では４８の回転検出部に対して１対１に補正係数が割り当てられていたが本実施形態ではシグナルロータの１回転分の４８のパルス信号を所定数の連続するパルス信号よりなる複数のパルス信号列について、一のパルス信号列を構成するパルス信号の補正係数を他のパルス信号列において共用するようにしたものである。上記所定数は、第２実施形態において説明したようにシグナルロータの非規格要素の周期性に基づいて設定すればよい。若しくはシグナルロータの回転における除去すべき最高次の次数をシグナルロータ１回転あたりのパルス信号列の数として、これより１パルス信号列あたりのパルス信号数を換算すればよい。車輪速度の解析において対象となる周波数帯以上のノイズ成分は除去の必要がないからである。なお本実施形態では、第２実施形態と同様に上記所定数を６として説明する。
【００５３】
補正係数は６つの補正係数ω_ｒ，ｍ（ｒ＝１，２，・・・，６）が設定してあり、補正係数ω_ｒ，ｍは、回転検出部番号ｎの６についての剰余がｒであるパルス信号に対応する。例えばｎ＝１，７，１３，・・・のパルス信号については補正係数ω_１，ｍである。すなわち６の連続するパルス信号よりなるパルス信号列が補正係数の組｛ω_ｒ，ｍ（ｒ＝１〜６）｝を他のパルス信号列と共用する。
【００５４】
ステップ１３０Ｃにおいて補正係数ω_ｒ，ｍの更新許可がされていれば、ステップ１４０Ｃに進む。図２１のステップ１４２Ｃでは上記ブロックメモリからパルス信号周期Δｔ_ｋ（ｋ＝ｎ−４８、ｎ−４７，・・，ｎ−２、ｎ−１）を読み出し式（１２）によりパルス信号周期Δｔ_ｎの平均値Ｓを求め、平均値Ｓを学習基準値とする。
【００５５】
【数６】

【００５６】
続くステップ１４３Ｃは偏差依存値算出手段としての作動で、式（１３）により偏差依存値Δｔ_ｈを算出する。
Δｔ_ｈ＝（Ｓ−ω_{ｒ，ｍ−１}Δｔ_ｎ）／Ｓ・・・・（１３）
すなわちパルス信号周期平均値Ｓと前回の補正係数ω_{ｒ，ｍ−１}により補正した各回転検出部のパルス信号周期Δｔ_ｎとの偏差を算出し（式１３における分子参照）、上記偏差の速度依存性をなくすために上記偏差をパルス信号周期の平均値Ｓで規格化する。
【００５７】
ステップ１４４Ｃでは補正係数ω_ｒ，ｍの収束速度を調整する補正感度係数ｋをΔｔ_ｈにかける（ｋΔｔ_ｈ）ことによって、１回のパルス信号入力に対するΔｔ_ｈの補正係数ω_ｒ，ｍへの影響度合いを調整する。
【００５８】
ステップ１４５Ｃでは偏差依存値Δｔ_ｈを補正感度係数ｋにより調整した値ｋΔｔ_ｈを用いて補正係数ω_ｒ，ｍを式（１４）により更新する。すなわちｋΔｔ_ｈを各回転検出部の補正係数の前回値ω_{ｒ，ｍ−１}に加算する。
ω_ｒ，ｍ＝ω_{ｒ，ｍ−１}＋ｋΔｔ_ｈ・・・・（１４）
【００５９】
図２２において、ステップ１５１Ｃではブロックメモリの最も古いパルス信号周期データをステップ１１０（図２０）で計測した最新のパルス信号周期に書き換える。
【００６０】
ステップ１５２Ｃではパルス信号周期Δｔ_ｎを式（１５）により補正してシグナルロータの非規格要素による誤差を除去する。式中、Δｔ_ｎ’は補正したパルス信号周期である。
Δｔ_ｎ’＝Δｔ_ｎ×ω_ｒ，ｍ・・・・（１５）
【００６１】
本実施形態ではパルス信号列が補正係数の組を他のパルス信号列と共用することにより、従来技術のようにすべての回転検出部に対して１対１に補正係数を割り当てる場合に比して、補正係数を記憶するメモリの容量を格段に減らすことができる。例えば本実施形態の例では、補正係数の組が６の補正係数よりなるので、８分の１（＝６／４８）でよい。なお上記第１〜３実施形態のいずれかと組み合わせてブロックメモリの容量を減らすことにより、メモリの容量を大幅に減らすことができる。
【００６２】
（第５実施形態）
本実施形態の回転速度検出装置は構成が図１に示したものと基本的には同じで、主にＥＣＵ１４で実行されるソフトウェア等が異なっている。本実施形態ではブロックメモリが最新の４８の連続するパルス信号周期が記憶されるように設定されている。図２３には車速パルス割り込み処理の流れを示す。図中、第１および第２実施形態に説明で示した図３，１３と同一番号を付したステップについては実質的に同じ作動をするので第１および２実施形態との相違点を中心に説明する。また定時割り込み処理では車輪速度Ｖ_Ｘの平均値を算出して、平均値が予め設定したしきい値と比較してこれより大きければ高速と判定して車速パルス割り込み処理が高速モードに切り換わるようになっている。その他は上記各実施形態の定時割り込み処理と実質的に同じであるので説明を省略する。
【００６３】
図２４はパルス信号の状態を示すもので、車輪速度が高速になるとパルス信号周期が短くなってＥＣＵ１４の演算負荷が大きくなってくる。そこで本実施形態では、高速時にはパルス信号を一つおきに無視する。図例ではパルス信号周期Δｔ_ｉ，Δｔ_ｉ＋２，Δｔ_ｉ＋４，・・・が車輪速度の演算で有効に用いられ、パルス信号周期Δｔ_ｉ＋１，Δｔ_ｉ＋３，Δｔ_ｉ＋５が無視される。また定時割り込み区間の入力パルス信号数Ｎ_ｐについても有効なパルス信号に基づいてカウントされる。図例ではＮ_ｐ＝２となる。このようにＥＣＵ１４の演算負荷が軽減するようになっている。
【００６４】
図２３のステップ１２０Ｄでは、パルス信号に回転検出部番号を付けるとともに、付けられた回転検出部番号の偶奇を判定し、予め設定した偶奇いずれかの場合、例えば奇数の場合、ステップ１３０には進まず車速パルス割り込み処理を終了する。すなわちパルス信号は一つおきに無視され車輪速度の演算にはシグナルロータの１回転に対して発生する４８のパルス信号のうち一つおきの２４のパルス信号が有効に用いられる。
【００６５】
また車輪速度がしきい値を越えない低速時にはシグナルロータ１２の歯の数が４８であるとして演算が行われる。
【００６６】
本実施形態では高速時にシグナルロータの回転検出部の数を実質的に半分にすることができるので、ＥＣＵの演算負荷が半減する。したがってＥＣＵには高い処理能力が不要となり装置のコスト低減が図られる。また上記各実施形態と組み合わせることにより、メモリの容量を大幅に減らすことができる。
【００６７】
なお本実施形態ではシグナルロータの１回転に対して発生する４８のパルス信号のうち一つおきの２４のパルス信号が有効に用いられるようにしたが、図２５に示すようにパルス信号周期に代えて、複数（図例では２）の連続するパルス信号よりなるパルス信号列の周期を用いてもよい。この場合、図２３のステップ１１０をパルス信号列の周期を計測するように設定するとともに、定時割り込み処理における車輪速度の演算において、式（７）中の速度定数ａは低速時の２分の１に変更する。
【００６８】
車輪速度を高低二値判定して高速時には有効なパルス信号の数が半分に切り換わるように設定したが、車輪速度をさらに細かく分類して、車輪速度に応じて有効パルス信号数を、シグナルロータ１回転分のパルス信号数の２分の１、３分の１というように段階的に減らしていってもよい。また高速域における速度の検出に適用する装置では、速度による切り換えを行わずに常に上記高速モードだけで作動させてもよい。この場合、被測定回転体の速度範囲に応じて有効パルス信号数を設定すればよく、ＥＣＵの演算負荷低減とともに、シグナルロータの標準部品化とを図ることができる。
【００６９】
本実施形態は上記第１〜第４実施形態と組み合わせて実施することができる。
【００７０】
なお上記各実施形態は、本発明を車両の車輪速度の検出に適用した例を示したが、振動等を受ける場所に設置されている回転体の速度検出装置であれば適用し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の構成図である。
【図２】本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第１の模式図である。
【図３】本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第１のフローチャートである。
【図４】（ａ）は本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第２の模式図であり、（ｂ）は本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第３の模式図である。
【図５】本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第２のフローチャートである。
【図６】（ａ）は本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第１のグラフであり、（ｂ）は本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第２のグラフである。
【図７】（ａ）は本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第３のグラフであり、（ｂ）は本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第４のグラフである。
【図８】本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第３のフローチャートである。
【図９】本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第４のフローチャートである。
【図１０】本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第５のフローチャートである。
【図１１】本発明を適用した第１の車輪速度検出装置の作動を説明する第６のフローチャートである。
【図１２】本発明を適用した第２の車輪速度検出装置の作動を説明するグラフである。
【図１３】本発明を適用した第２の車輪速度検出装置の作動を説明する第１のフローチャートである。
【図１４】本発明を適用した第２の車輪速度検出装置の作動を説明する第２のフローチャートである。
【図１５】本発明を適用した第２の車輪速度検出装置の作動を説明する第３のフローチャートである。
【図１６】本発明を適用した第３の車輪速度検出装置の作動を説明する第１のフローチャートである。
【図１７】本発明を適用した第３の車輪速度検出装置の作動を説明する第２のフローチャートである。
【図１８】本発明を適用した第３の車輪速度検出装置の作動を説明する第３のフローチャートである。
【図１９】本発明を適用した第３の車輪速度検出装置の作動を説明する第４のフローチャートである。
【図２０】本発明を適用した第４の車輪速度検出装置の作動を説明する第１のフローチャートである。
【図２１】本発明を適用した第４の車輪速度検出装置の作動を説明する第２のフローチャートである。
【図２２】本発明を適用した第４の車輪速度検出装置の作動を説明する第３のフローチャートである。
【図２３】本発明を適用した第５の車輪速度検出装置の作動を説明する第１のフローチャートである。
【図２４】本発明を適用した第５の車輪速度検出装置の作動を説明する模式図である。
【図２５】本発明を適用した第５の車輪速度検出装置の別の態様を説明する模式図である。
【符号の説明】
１１車輪速度検出機構
１２シグナルロータ
１３電磁ピックアップ
１４電子制御ユニット
１４１波形整形回路
１４２マイクロコンピュータ（補正係数更新手段、学習基準値算出手段、偏差依存値算出手段、補正係数算出手段、積算手段、記憶手段、平均演算手段、平均速度算出手段、換算手段）

Claims

被測定回転体の１回転に対して連続的に複数個発生するパルス信号における上記被測定回転体の非規格要素による検出誤差を補正係数を用いて補正し、補正したパルス信号に基づき被測定回転体の速度を算出する回転体の速度検出装置であって、上記補正係数を更新する補正係数更新手段を備え、この補正係数更新手段は、上記パルス信号の周期の平均に依存した学習基準値を算出する学習基準値算出手段と、前回算出された補正係数により補正された上記各々のパルス信号周期と上記学習基準値との偏差に依存した値を算出する偏差依存値算出手段と、該偏差依存値算出手段によって算出された偏差依存値と前回算出された補正係数とを加算することにより今回の補正係数を算出する補正係数算出手段とを具備する回転体の速度検出装置において、上記学習基準値算出手段は、所定数の連続するパルス信号よりなるパルス信号列ごとにパルス信号周期を順次、積算する積算手段と、該積算手段においてパルス信号列のすべてのパルス信号周期が積算されると積算値が書き込まれて常に上記被測定回転体の１回転分の、最新の上記積算値が記憶される記憶手段と、該記憶手段に記憶された上記積算値を合計してその合計値よりパルス信号周期の平均値を算出する平均演算手段とを具備し、かつ上記所定数はこれを被測定回転体の１回転のパルス信号の数を２以上の整数で除した除数値としたことを特徴とする回転体の速度検出装置。
被測定回転体の１回転に対して連続的に複数個発生するパルス信号における上記被測定回転体の非規格要素による検出誤差を補正係数を用いて補正し、補正したパルス信号に基づき被測定回転体の速度を算出する回転体の速度検出装置であって、上記補正係数を更新する補正係数更新手段を備え、この補正係数更新手段は、上記パルス信号の周期の平均に依存した学習基準値を算出する学習基準値算出手段と、前回算出された補正係数により補正された上記各々のパルス信号周期と上記学習基準値との偏差に依存した値を算出する偏差依存値算出手段と、該偏差依存値算出手段によって算出された偏差依存値と前回算出された補正係数とを加算することにより今回の補正係数を算出する補正係数算出手段とを具備する回転体の速度検出装置において、上記学習基準値算出手段は、上記パルス信号が入力するごとにそのパルス信号周期が書き込まれて常に最新の所定数のパルス信号周期が記憶される記憶手段と、該記憶手段に記憶された所定数のパルス信号周期の平均値を算出する平均演算手段とを具備し、かつ上記所定数は、これを上記被測定回転体の非規格要素の周期性に基づいて設定した数としたことを特徴とする回転体の速度検出装置。
略同一の回転速度で回転する複数の被測定回転体の各々の１回転に対して連続的に複数個発生するパルス信号における上記被測定回転体の非規格要素による検出誤差を補正係数を用いて補正し、補正したパルス信号に基づき各被測定回転体の速度を算出する回転体の速度検出装置であって、上記補正係数を更新する補正係数更新手段を備え、この補正係数更新手段は、上記パルス信号の周期の平均に依存した学習基準値を算出する学習基準値算出手段と、前回算出された補正係数により補正された上記各々のパルス信号周期と上記学習基準値との偏差に依存した値を算出する偏差依存値算出手段と、該偏差依存値算出手段によって算出された偏差依存値と前回算出された補正係数とを加算することにより今回の補正係数を算出する補正係数算出手段とを具備する回転体の速度検出装置において、上記学習基準値算出手段は、前回算出された上記被測定回転体の速度の、被測定回転体間の平均値を算出する平均速度算出手段と、該平均速度算出手段で算出された平均値からパルス信号の周期の代表値を換算する換算手段とを具備し、上記代表値を上記学習基準値としたことを特徴とする回転体の速度検出装置。
被測定回転体の１回転に対して連続的に複数個発生するパルス信号における上記被測定回転体の非規格要素による検出誤差を補正係数を用いて補正し、補正したパルス信号に基づき被測定回転体の速度を算出する回転体の速度検出装置であって、上記補正係数を更新する補正係数更新手段を備え、この補正係数更新手段は、上記パルス信号の周期の平均に依存した学習基準値を算出する学習基準値算出手段と、前回算出された補正係数により補正された上記各々のパルス信号周期と上記学習基準値との偏差に依存した値を算出する偏差依存値算出手段と、該偏差依存値算出手段によって算出された偏差依存値と前回算出された補正係数とを加算することにより今回の補正係数を算出する補正係数算出手段とを具備する回転体の速度検出装置において、所定数の連続するパルス信号よりなるパルス信号列は、一のパルス信号列がそのパルス信号を補正する補正係数の組を他のパルス信号列と共用し、上記補正係数更新手段は、これを補正係数の更新が補正係数を共用するパルス信号が入力するごとに行われるように設定し、かつ上記所定数はこれを被測定回転体の１回転のパルス信号の数を２以上の整数で除した除数値としたことを特徴とする回転体の速度検出装置。
被測定回転体の１回転に対して連続的に複数個発生するパルス信号における上記被測定回転体の非規格要素による検出誤差を補正係数を用いて補正し、補正したパルス信号に基づき被測定回転体の速度を算出する回転体の速度検出装置であって、上記補正係数を更新する更新手段を備え、この補正係数更新手段は、上記パルス信号の周期の平均に依存した学習基準値を算出する学習基準値算出手段と、前回算出された補正係数により補正された上記各々のパルス信号周期と上記学習基準値との偏差に依存した値を算出する偏差依存値算出手段と、該偏差依存値算出手段によって算出された偏差依存値と前回算出された補正係数とを加算することにより今回の補正係数を算出する補正係数算出手段とを具備する回転体の速度検出装置において、上記補正係数更新手段は、所定数ごとのパルス信号の周期もしくは所定数の連続するパルス信号よりなるパルス信号列の周期の平均に依存する値を学習基準値として用いるように設定し、かつ上記所定数は、これを被測定回転体の１回転のパルス信号の数を整数で除した除数値としたことを特徴とする回転体の速度検出装置。