JP3625159B2 - 演算装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体の回転速度を演算する演算装置に関し、特に、自動車の車輪速の演算に適用するのに好適な演算装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回転体の回転速度を演算する演算装置として、例えば、自動車に搭載された車輪速演算装置がよく知られている。このような車輪速演算装置として、例えば、特開平６−９２１１６号公報に記載されている技術が知られている。この公報には、自動車の各タイヤの回転角速度を算出し、これに基づいてタイヤ空気圧低下検出を行う技術について記載されているもので、特に、この検出精度を高めるために、車輪速パルスを正確にカウントする技術について記載されている。この従来技術にあっては、車輪速センサから入力したパルスが所定数貯まった時点から、次にパルスが所定数貯まる時点までの間に、今回のパルスデータに基づいて車輪速の演算や、この車輪速を用いて制御システム用の演算を行うよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、車輪速センサが出力するパルスにノイズが重畳するなどした場合、通常では起こり得ないような早い時点でパルスが所定数貯まってしまい、車輪速や他のシステム用の演算を行っている途中に、次の演算開始タイミングになってしまって、現在実行中の演算が無効になってしまうおそれがあるという問題点があった。さらに、上述のようにノイズが重畳した場合、演算した車輪速が過大な値となるおそれもあった。
【０００４】
本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、ノイズが重畳しても高い精度で車輪速演算を含む演算を実行できるようにすることを目的としており、さらには、この目的を安価あるいは低容量で達成できるようにすることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、回転体の回転速度に対応したパルスを出力する回転速度検出手段と、この回転速度検出手段から出力されたパルスを所定数積算する積算手段と、この積算手段に所定数パルスが積算された時点で、今回のパルス積算周期に基づいて回転速度を求める演算を実行する回転速度演算手段と、を有した演算装置において、前記回転速度演算手段が演算に要する時間を、前記積算手段が正常回転速度範囲内で出力されるパルスを所定数積算するのに要する時間よりも短く設定し、前記回転速度演算手段が回転速度演算中に、前記積算手段でパルスが所定数積算されたときには異常と判断し、積算手段におけるパルス積算値を無効とする異常判断手段を設けたことを特徴とする手段とした。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、回転体の回転速度に対応したパルスを出力する回転速度検出手段と、この回転速度検出手段から出力されたパルスを所定数積算する積算手段と、この積算手段に所定数パルスが積算された時点で、今回のパルス積算周期に基づいて回転速度を求める演算を実行する回転速度演算手段と、この回転速度演算手段で演算された回転速度を基に制御用演算を行う制御手段と、を有した演算装置において、前記回転速度演算手段が回転速度を求める演算を行うとともに前記制御手段が制御用演算を行うのに要する時間を、前記積算手段が正常回転速度範囲内で出力されるパルスを所定数積算するのに要する時間よりも短く設定し、前記回転速度演算手段の回転速度演算中あるいは制御手段の制御用演算中に、前記積算手段でパルスが所定数積算されたときには異常と判断し、前記積算手段におけるパルス積算値を無効とする異常判断手段を設けたことを特徴とする手段とした。
【０００７】
なお、請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載の演算装置において、前記異常判断手段を、異常と判断して無効としたパルス積算値はメモリから消去するよう構成してもよい。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明のように、請求項２に記載の演算装置において、前記制御手段は、前記制御用演算として予め定めた複数の演算処理を順次行う演算処理手段と、複数の演算処理のそれぞれの終了数をカウントするカウント手段と、前記複数の演算処理の全てが終了したときにカウンタをリセットするリセット手段と、を備え、前記異常判断手段は、前記カウント手段のカウント値が０以外のときに前記積算手段でパルスが所定数積算されたときに異常と判断し、前記演算手段がそれ以降の演算処理を実行するのを中止するよう構成されているとともに、この異常判断による処理の中止前の演算処理の処理結果を保持する保持手段を備え、前記制御手段は、異常判断を行った次の制御用演算時には、中止した処理よりも前工程の演算処理には保持手段に保持した演算結果を用いるとともに、中止した処理以降の演算処理を行って今回の演算処理結果とするよう構成してもよい。
【０００９】
【発明の作用および効果】
請求項１に記載の発明では、回転速度検出手段が出力するパルスを積算手段で積算し、積算手段の積算値が所定数になったら、この時点で、回転速度演算手段による回転速度演算を開始する。また、積算手段は、積算値が所定数になった時点で、積算値をクリアして次回の演算処理に向けて、新たなパルスの積算を開始し、一方、回転速度演算手段は、回転速度の演算を終了したら、積算手段の積算値が再び所定数になるのを待つ。なお、回転速度演算手段は、積算値が所定数になった時点で、再びこの積算値と周期に基づいて回転速度の演算を行う。
【００１０】
このような作動を行っているときに、回転速度検出手段が出力するパルスが正常な場合は、回転速度演算手段が演算に要する時間は、積算手段が所定数を積算するのに要する時間よりも短く、今回の積算値に基づいて回転速度の演算が成された後に、積算手段において次回の所定数の積算が成され、この積算に応じて回転速度演算手段が、再び回転速度演算を行うことになる。
【００１１】
ところが、回転速度検出手段が出力するパルスにノイズが重畳されるなどの異常が生じてパルス数が多くなった場合、積算手段において所定数を積算するタイミングが早くなる。そこで、このタイミングが、回転速度演算手段が前回の積算値に基づいて回転速度演算を終了するよりも早いタイミングになると、異常判断手段が異常発生と判断して、今回、積算手段において積算されているパルス積算値を無効とする。
【００１２】
したがって、請求項１に記載の発明にあっては、ノイズの重畳などにより積算手段における所定数の積算が早いタイミングで成された場合、これを無効とするため、ノイズの影響を受けることなく高い精度で回転速度を演算できるという効果を奏する。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、回転速度検出手段が出力するパルスが正常な場合は、回転速度演算手段が回転速度演算を実行するとともに制御手段が制御用演算を実行するのに要する時間は、積算手段が所定数を積算するのに要する時間よりも短い。よって、今回の積算値に基づいて回転速度演算および制御用演算が成された後に、積算手段において次回の所定数の積算が成され、この積算に応じて回転速度演算手段および制御手段が、それぞれ、再び回転速度演算および制御用演算を行うことになる。
【００１４】
それに対して、回転速度検出手段が出力するパルスにノイズが重畳されるなどの異常が生じてパルス数が多くなった場合、積算手段において所定数を積算し終えるタイミングが早くなる。そこで、この積算タイミングが、回転速度演算手段および制御手段により前回の積算値に基づいた回転速度演算および制御用演算を終了するよりも早いタイミングになると、異常判断手段が異常発生と判断して、今回、積算手段において積算されているパルス積算値を無効とする。
【００１５】
したがって、請求項２に記載の発明にあっては、ノイズの重畳などにより積算手段における所定数の積算が早いタイミングで成された場合、これを無効とするため、ノイズの影響を受けることなく高い精度で回転速度の演算および制御用演算を実行できるという効果を奏する。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、異常判断手段が、異常判断時に無効としたパルス積算値は、メモリから消去する。したがって、この無効と判断したパルス積算値を別途メモリすることが不要で、それだけ低コストで構成することができるという効果を奏する。
【００１７】
請求項４に記載の発明にあっては、通常、積算手段で所定数のパルスが積算されたら、回転速度演算手段が回転速度を演算し、さらに、この演算結果に基づいて制御手段が制御用演算を行う。この制御手段は、この制御用演算として、複数の演算処理を順に実行するものであり、各演算処理を実行し終えるたびにカウント手段により処理の終了数をカウントし、複数の演算処理の全てが終了すると、カウンタをリセットする。
【００１８】
ここで、パルスに異常がない場合には、複数の演算処理の全てが終了してカウンタが０にリセットされた後、積算手段のパルス積算値が所定数となるもので、したがって、異常判断手段は、異常と判断することはない。
【００１９】
それに対して、パルスにノイズが重畳されるなどの異常が発生して、制御手段が制御を行っている途中の時点で積算手段のパルス積算値が所定数に達した場合には、カウント手段のカウント値が０以外のタイミングで積算手段が所定数を積算することになる。したがって、異常判断手段が、異常と判断し、まず、制御手段が、以降の演算処理を実行するのを中止し、また、中止よりも前の時点の演算処理結果を保持手段に保持する。
【００２０】
その後、次の積算により積算手段の積算値が所定数となると、回転速度演算手段ならびに制御手段は、それぞれ演算を実行するが、制御手段にあっては、保持手段に保持されている演算処理結果を用いるとともに、それ以降の演算処理を前回保持された処理結果に基づいて実行する。
【００２１】
このように請求項４に記載の発明にあっては、異常判断を行った時には、その判断の次の時点における制御手段の演算処理では、保持手段に保持されている前回処理を中止する以前の演算処理結果を用いて演算処理を行うため、異常判断時における演算負荷を抑えることができ、ノイズが重畳しても高い精度で車輪速演算を含む演算を実行することを低容量の演算手段により達成できるという効果を奏する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
実施の形態１のブレーキ装置は、請求項２および４に記載の発明に対応している。
【００２３】
図１は実施の形態１の演算装置を有した車両制御装置が搭載された車両のシステム図であって、この車両制御装置は、検出した車両挙動に応じてブレーキユニットＢＵの作動、ならびにエンジンＥＮＧの駆動状態、および自動変速機ＡＴの変速を制御するよう構成されている。
【００２４】
図においてＭＣＵはメインコントロールユニットであって、車両挙動を検出する各センサ１，２，３からの入力に基づいて車両挙動を判定するとともにブレーキユニットＢＵに向けて制御信号を出力し、かつ、自動変速機ＡＴの制御を行うＡＴコントロールユニットＡＴＣＵならびにエンジンＥＮＧの駆動を制御するＥＮＧコントロールユニットＥＮＧＣＵに向けて必要な信号を出力するよう構成されている。
【００２５】
前記メインコントロールユニットＭＣＵは、車両挙動を検出するセンサとしては、各輪の車輪速を検出する車輪速センサ１と、操舵角を検出する舵角センサ２と、車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ３とが設けられている。なお、車輪速センサ１は、特許請求の範囲の回転速度検出手段に相当するものであり、車輪Ｗが１回転すると所定数Ｎのパルスを出力する周知のもので、本実施の形態では、例えば、Ｎ＝４２である。
【００２６】
さらに、前記メインコントロールユニットＭＣＵは、特許請求の範囲の回転速度演算に相当する車輪速演算を実行するとともに、特許請求の範囲の制御用演算に相当するタイヤ異常警報制御を実行するよう構成され、かつ、車輪速センサ１の出力パルス異常を判断する特許請求の範囲の異常判断手段を備えている。
【００２７】
なお、前記タイヤ異常警報制御は、各輪Ｗの空気圧に異常が無いかを判定して異常がある場合には、これを報知するもので、このタイヤ異常警報制御は、後述するが、基本的には以下の考え方に基づいて異常判断を行うものである。すなわち、４輪のいずれかのタイヤ空気圧が正常圧よりも低下すると、この輪のタイヤ半径が正常圧のタイヤ半径よりも小さくなる結果、この異常輪の車輪速が正常輪の車輪速に比べて僅かに高速になる。このようにある車輪の車輪速が他の輪よりも僅かに高速の状態が所定異常続いたときにはその輪のタイヤ空気圧が低下していると判断する。
【００２８】
上述のメインコントロールユニットＭＣＵの制御流れについて、フローチャートを参照しつつ説明する。
図２は全体の制御流れを示すフローチャートであって、ステップ１０では、特許請求の範囲の積算手段に相当するパルスカウンタ（図示省略）にカウントされるパルス数ＮＣＮＴが所定数２Ｎ（＝８４）以上となったか否かを判定し、所定数２Ｎを越えればステップ１１に進み、所定数２Ｎを越えない間はステップ１８に進む。なお、前記パルスカウンタは、車輪Ｗが２回転するのに相当するパルスをカウントするもので、各輪についてそれぞれ行う。
【００２９】
ステップ１１では、パルス異常判断フラグＩＨＦが１であるか否かを判定し、ＩＨＦ＝１であればステップ１２に進んでＩＨＦ＝０にリセットし、ＩＨＦ≠１であればステップ１３に進んでＩＨＦ＝０にリセットする。なお、この異常判断フラグＩＨＦは、初期設定時は０にリセットされる。
【００３０】
ステップ１４では、後述する処理カウンタＳＨＣが０以外であるか否かを判定し、０以外の場合はステップ１５に進んでパルスカウンタに積算したパルス数ＮＣＮＴを０にクリアし、続くステップ１６において異常判断フラグＩＨＦ＝１にセットする。また、ステップ１４において処理カウンタＳＨＣが０以外の場合はステップ１７に進んで、パルスカウンタに積算したパルス数ＮＣＮＴを０にクリアする。
【００３１】
また、ステップ１０においてパルス数ＮＣＮＴが２Ｎ（＝８４）に満たない場合は、ステップ１８に進んで異常判断フラグＩＨＦが１にセットされているか否かを判定し、ＩＨＦ＝１の場合はステップ１０に戻り、ＩＨＦ≠１の場合はステップ１９に進んで処理カウンタＳＨＣが０以外であるか否かを判定し、処理カウンタＳＨＣが０であればステップ１０に戻り、処理カウンタＳＨＣが０以外の場合はステップ２０に進む。
【００３２】
ステップ２０では、処理カウンタＳＨＣが０であるか否かを判定し、ＳＨＣ＝０の場合はステップ２３に進んで処理Ａを実行し、ＳＨＣ≠０の場合はステップ２１に進む。なお、この処理カウンタＳＨＣは、後述する複数の演算処理（ステップ２３，２４，２５）を実行し終えるたびに加算（インクリメント）されるカウンタであり、ステップ２６に示す最後の演算処理である処理Ｄを実行すると０にリセットされる。すなわち、この処理カウンタＳＨＣは、演算処理の進行程度を示すものである。
【００３３】
ステップ２１では、処理カウンタＳＨＣ＝１であるか否か判定し、ＳＨＣ＝１の場合はステップ２４に進んで処理Ｂを実行し、ＳＨＣ≠１の場合はステップ２２に進む。
【００３４】
ステップ２２では、処理カウンタＳＨＣ＝２であるか否か判定し、ＳＨＣ＝２の場合はステップ２５に進んで処理Ｃを実行し、ＳＨＣ≠２の場合はステップ２６に進んで処理Ｄを実行する。そして、この処理Ｄを終了したらステップ２７に進んで処理カウンタＳＨＣ＝０にリセットし、処理Ａ，Ｂ，Ｃの実行後は、まだ処理の途中であるので、ステップ２８に進んで処理カウンタＳＨＣを１だけ加算（インクリメント）する。
【００３５】
最後にステップ２９に進んで１０ｍｓの経過を判定して１０ｍｓが成果したらステップ１０に戻る。
【００３６】
次に、ステップ２３からステップ２６の処理Ａから処理Ｄの車輪速演算処理ならびにタイヤ異常警報制御の詳細について説明する。
【００３７】
図３は車輪速演算処理ならびにタイヤ異常警報制御の全体を示すフローチャートであって、まず、ステップ１０１において、各輪についてパルスカウントにおいて積算したパルス数ＮＣＮＴｘｘと周期ＴＣＮＴｘｘとから車輪速Ｖｘｘを求め、続くステップ１０２で、パルス数ＮＣＮＴｘｘおよび周期ＴＣＮＴｘｘを０にクリアする。これらステップ１０１およびステップ１０２の処理が回転速度演算手段による回転速度演算に相当する。
【００３８】
なお、図２においても示したパルス数ＮＣＮＴｘｘをカウントするパルスカウンタは、メインコントロールユニットＭＣＵに含まれ、車輪速演算処理における車輪速パルス測定は、図２の制御と並列のサブルーチンにおいて処理される。図４はこの車輪速パルス測定の流れを示すフローチャートであって、まず、ステップ９１で、各車輪速センサ１から得られるパルスが入力される毎にパルス数ＮＣＮＴｘｘをインクリメントし、続くステップ９２において、ＦＲＣ（フリーランニングカウンタ）キャプチャ値を加算して周期ＴＣＮＴｘｘを求める。この車輪速センサ１から出力されるパルス数ＮＣＮＴを、タイヤ２回転の周期ＴＣＮＴで割って各車輪速Ｖｘｘが得られる。ここでｘｘは、右前ＦＲ，左前ＦＬ，右後ＲＲ，左後ＲＬのそれぞれを示す。
【００３９】
以下の、ステップ１０３からステップ１１３は、タイヤ異常の警報判断を行うか否かの判定を行うもので、所定の判定条件が成立しない不適切な走行状態の場合には、警報判断を行うことなく１回の流れを終える。
【００４０】
ステップ１０３では、４輪のうちで最も低い値が所定速度である１５ｋｍ／ｈ未満の低速走行時であるか否かを判定し、１５ｋｍ／ｈ未満の低速走行時には、警報判断を行うことなく１回の流れを終え、１５ｋｍ／ｈ以上の場合にステップ１０４に進む。すなわち、低速走行時には路面の凹凸などによる車輪速への影響があるため、車輪速に基づいてタイヤ空気圧異常を判定するには不適切として警報判断を行わない。
【００４１】
ステップ１０４では、図外のストップランプスイッチＳＴＳがＯＮになっているか否か、すなわち制動中であるか否かを判定し、制動中であれば警報判断を行うことなく１回の流れを終え、制動中でなければステップ１０６に進む。すなわち、制動時には、タイヤスリップなどによる車輪速への影響があるため、車輪速に基づいてタイヤ空気圧異常を判定するには不適切として警報判断を行わない。
【００４２】
ステップ１０５では、各輪の加速度ＡＣＣｘｘを演算する。この場合、今回の車輪速Ｖｘｘから、前回（１０ｍｓ前）の車輪速Ｖｘｘ１０ｍｓ前を差し引いた値に基づく演算を行う。続くステップ１０６では、各輪の加速度ＡＣＣｘｘの最も高い値を求め、この値が所定のしきい値である＋０．１ｇよりも大きいか否かを判定し、＋０，１ｇよりも大きい加速時には警報判断を行うことなく１回の流れを終え、＋０．１ｇ未満でステップ１０７に進む。ステップ１０７では、４輪の加速度の最も低い値を求め、この値が所定の値である−０．１ｇよりも低い減速時には警報判断を行うことなく１回の流れを終える。すなわち、所定以上の加速時および所定以上の減速時にあっても、タイヤスリップなどによる車輪速への影響があるため、車輪速に基づいてタイヤ空気圧異常を判定するには不適切として警報判断を行わない。
【００４３】
次にステップ１０８では、右の前後輪の車輪速比Ｈｉ＿ＶＲと左の前後輪の車輪速比Ｈｉ＿ＶＬとをそれぞれ、
Ｈｉ＿ＶＲ＝（ＶＦＲ／ＶＲＲ）−１，Ｈｉ＿ＶＬ＝（ＶＦＬ／ＶＲＬ）−１
の演算式により求める。これら前後比ＨｉＶＲ，ＨｉＶＬは、それぞれ前後のいずれに空気圧異常があるかを判定するもので、例えば、前輪に空気圧異常がある場合には、ＨｉＶＲ，ＨｉＶＬは正の値となり、後輪に空気圧異常がある場合には、ＨｉＶＲ，ＨｉＶＬは負の値となる。
【００４４】
続いてステップ１０９では、２つの前後比Ｈｉ＿ＶＲ，Ｈｉ＿ＶＬの大きい方の値が、所定のしきい値である１％越えているか否かを判定する。このように前後比がしきい値よりも大きい場合も、タイヤ空気圧低下以外の要因により生じた車輪速異常であると判断し、車輪速に基づいてタイヤ空気圧異常を判定するには不適切として警報判断を行うことなく１回の流れを終える。
【００４５】
一方ステップ１０９において、２つの前後比Ｈｉ＿ＶＲ，Ｈｉ＿ＶＬの大きい方の値がしきい値（１％）以下である場合にステップ１１０に進んでセレクト横加速度ＹＧＳを演算する。
【００４６】
このステップ１１０におけるセレクト横加速度ＹＧＳというのは、前輪の左右車輪速差に基づいて得られた前輪横加速度ＹＧＦと、後輪の左右車輪速差に基づいて得られた後輪横加速度ＹＧＲとのいずれか一方を選択した値であり、要は車輪速から求めた横加速度である。
【００４７】
このステップ１１０においてセレクト横加速度ＹＧＳを求めたら、ステップ１１１に進み、セレクト横加速度の絶対値｜ＹＧＳ｜が所定のしきい値０．１ｇよりも大きいか否か判断し、横加速度の絶対値｜ＹＧＳ｜がしきい値よりも大きい場合には、車両が旋回中など定常運転状態でないため、警報判断を行うことなく１回の流れを終え、横加速度の絶対値｜ＹＧＳ｜がしきい値（０．１ｇ）以下の場合にステップ１１２に進む。
【００４８】
ステップ１１２では、旋回半径ＲＳを以下の演算に基づいて演算する。
ＲＳ＝｛（ＶｘＲ＋ＶｘＬ）／（ＶｘＲ−ＶｘＬ）｝×Ｋｂ
ここで、ｘは、前輪Ｆあるいは後輪Ｒのいずれか一方を示す。また、Ｋｂは、予め設定されている係数である。このステップ１１２にあっては、要は、左右輪の車輪速差に基づいて両者に差がある場合、旋回内外輪差による差として係数を乗じて旋回半径を求めるもので、左旋回か右旋回かで得られた値の＋−が異なることになる。
【００４９】
続くステップ１１３では、旋回半径Ｒがしきい値３０ｍ未満であるか否かを判定し、半径３０ｍ未満の旋回時には、旋回内外輪により車輪速が大きく異なり車輪速によりタイヤ空気圧異常の判断ができないことから、警報判断を行うことなく１回の流れを終え、旋回半径Ｒがしきい値３０ｍ以上の場合にステップ１１４に進んで、タイヤ異常判断すなわちタイヤ空気圧の減圧判断値Ｄ１を求める演算を行う。
なお、このタイヤ空気圧の減圧判断値Ｄ１の演算の仕方は、図６に示すフローチャートに基づいて後述する。
【００５０】
ステップ１１５では、減圧判断値Ｄ１がしきい値（０．５％）以上であるか否か（タイヤ空気圧が異常に低下しているか否か）を判断し、しきい値以上でステップ１１６に進んで減圧フラグを１にセットする。ちなみに、この減圧判断値Ｄ１と比較するしきい値は、ここでは固定値を示しているが、例えば、車速が４０ｋｍ／ｈでは０．５％、車速が８０ｋｍ／ｈでは０．３％というように車速に応じて変化させるのが好ましい。というのは、空気圧が低圧となったタイヤは、比較的低速の回転速度では小径であるが、高回転速度となると外側に膨らんで径が拡大されて正常輪との径差が小さくなる。そこで、上記のように車速に応じてしきい値を変更するのが精度の点で好ましい。
【００５１】
続くステップ１１７では、減圧フラグが１であるか否かを判断し、減圧フラグが１にセットされている場合にはステップ１１８に進んで警報作動を実行する。なお、この警報作動としては、警報ランプを点灯させたり車載モニタに表示するなどの視覚的警報作動を実行したり、また、声によるメッセージやブザーなどによる聴覚的警報を実行したり、その両方を実行したりすることが考えられる。
【００５２】
次に、ステップ１１０の横Ｇの演算処理の流れを図５のフローチャートにより説明する。
まず、ステップ２０１において、前輪の車輪速ＶＦＲ，ＶＦＬに基づいて前輪横加速度ＹＧＦを下記の式により演算し、同様にステップ２０２において、後輪の車輪速ＶＲＲ，ＶＲＬに基づいて前輪横加速度ＹＧＲを下記の式により演算する。
ＹＧＦ＝｛（ＶＦＲ＋ＶＦＬ）／（ＶＦＲ−ＶＦＬ）｝×Ｋｃ
ＹＧＲ＝｛（ＶＲＲ＋ＶＲＬ）／（ＶＲＲ−ＶＲＬ）｝×Ｋｄ
ステップ２０３では、前後比ＨｉＶＲ，ＨｉＶＬの絶対値を比較し、左輪の前後比ＨｉＶＬの方が大きい場合はステップ２０４に進み、右輪の前後比ＨｉＶＲの方が大きい場合にはステップ２０７に進む。
【００５３】
ステップ２０４では、左輪の前後比ＨｉＶＬが０以上であるか否かを判定し、０以上であれば前輪に異常があるとして、ステップ２０６に進んで選択横加速度ＹＧＳとして後輪横加速度ＹＧＲを選択し、０未満であればステップ２０７に進んで選択横加速度ＹＧＳとして前輪横加速度ＹＧＦを選択する。
【００５４】
同様に、ステップ２０７では、右輪の前後比ＨｉＶＲが０以上であるか否かを判定し、０以上であれば前輪に異常があるとして、ステップ２０９に進んで選択横加速度ＹＧＳとして後輪横加速度ＹＧＲを選択し、０未満であれば後輪に異常があるとしてステップ２０８に進んで選択横加速度ＹＧＳとして前輪横加速度ＹＧＦを選択する。
【００５５】
次に、図６により減圧判断値Ｄ１を求める手順について説明すると、ステップ３０１において、Ｄ１０＝（ＶＦＬ／ＶＦＲ）−（ＶＲＲ／ＶＲＬ）
の演算により基準値Ｄ１０を求め、さらに、ステップ３０２において、
Ｄ１＝Ｄ１０−ＹＧＳ×ｋｅ
の演算により、演算した選択横加速度ＹＧＳに基づいて補正を行って基準値Ｄ１０を求める。すなわち、旋回時には、内外輪で速度差が生じるため、この分を補正して精度を高めている。
【００５６】
以上説明した図３に示すタイヤ異常警報制御により、タイヤの空気圧が低圧になっている場合には、これを車輪速に基づいて検出して警報を発するもので、本実施の形態１では、車輪速が、タイヤ空気圧異常以外の要因の影響を受けている状態を的確に判断してこの場合にはタイヤ空気圧異常判断を行わないようにして異常判断精度の向上を図っている。
【００５７】
以上説明した制御流れのうちでステップ１０１からステップ１０７までが処理Ａに相当し、ステップ１０８からステップ１０９までが処理Ｂに相当し、ステップ１１０からステップ１１３までが処理Ｃに相当し、ステップ１１４からステップ１１８までが処理Ｄに相当するもので、図２のステップ２０からステップ２８の処理に基づいて、処理ＡからＤを全く実行していないときには処理カウンタＳＨＣは０となっており、処理Ａの実行を終了したら処理カウンタＳＨＣが１にインクリメントされ、処理Ｂの実行を終了したら処理カウンタＳＨＣが２にインクリメントされ、処理Ｃの実行を終了したら処理カウンタＳＨＣが３にインクリメントされ、処理Ｄの実行を終了したら、処理カウンタＳＨＣが０にリセットされるものである。
【００５８】
また、本実施の形態１にあっては、上記処理Ａから処理Ｄの処理を実行するのに要する時間は、車輪速センサ１からの出力をカウントするパルスカウンタのパルス数ＮＣＮＴが所定数２Ｎとなるのに要する時間よりも短く設定されている。すなわち、本装置が搭載されている車両が考えられる最高速度（例えば、２５０ｋｍ／ｈ）で走行したときに車輪Ｗが２回転して所定数２Ｎのパルスがカウントされる時間よりも、回転数演算ならびにタイヤ異常警報制御を実行するのに要する時間の方が短く設定されている。
【００５９】
次に、実施の形態１の作用を説明する。
（イ）車輪速センサ１の出力パルスが正常な場合
車輪速センサ１からの出力パルスが正常な場合、図７に示すように車輪速センサ１からパルスが接続され、このパルス数が所定数２Ｎに達するまでは、図２のフローチャートにおいてステップ１０→ステップ１８→ステップ１９→ステップ１０を繰り返す。
【００６０】
その後、パルス数が所定数２Ｎになると、ステップ１０→ステップ１１→ステップ１３→ステップ１４と流れ、異常判断フラグＩＨＦ＝０にリセットされるとともに、処理カウンタＳＨＣ＝０であるからステップ１７に進んで、パルスカウンタに積算していたパルス数を０にクリアする。
【００６１】
さらに、ステップ２０からステップ２９の処理に基づいて、車輪速演算ならびにタイヤ異常警報制御の処理を順に実行する。これらの演算ならびに制御の処理を実行している間に、次のパルスの積算を行うが、これらの演算ならびに制御の処理の実行に要する時間は、所定数２Ｎのパルスの積算に要する時間よりも短いことから、図７に示すように、全ての処理を終えてステップ２７の処理に基づいて処理カウンタＳＨＣが０にリセットされるまで所定数２Ｎがカウントされることはない。
【００６２】
（ロ）車輪速センサ１の出力パルスに異常が発生した場合
車輪速センサ１の出力パルスにノイズが重畳されるなどして図７に示すようにパルス数が多くなった場合、パルスカウンタにおいて所定数２Ｎを積算するタイミングが早くなり、処理カウンタＳＨＣが０にリセットされる前のタイミングで積算される。
【００６３】
この場合、図２のフローチャートでは、ステップ１０においてＹＥＳと判定され、まず、ステップ１１→ステップ１３→ステップ１４→ステップ１５→ステップ１６と進み、パルスカウンタに積算していたパルス数をクリアし、さらに異常判断フラグＩＨＦ＝１にセットする。以上のように図２のフローチャートにおいてステップ１０からステップ１９までが、特許請求の範囲の異常判断手段に相当するもので、すなわち処理カウンタＳＨＣが０にリセットされていないうちにパルス数ＮＣＮＴが所定数２Ｎに達すると異常と判断する。
【００６４】
この場合、再びパルスカウンタの積算値が所定数２Ｎとなるまで、ステップ１０→ステップ１８→ステップ１０の流れを繰り返し、処理Ａから処理Ｄの演算を実行することはない。また、異常判断フラグＩＨＦ＝１にセットされるまでに実行された処理はそのまま保存されるとともに処理カウンタＳＨＣのカウント値も保持されるもので、この図２に示すフローチャートの部分に、請求の範囲の保持手段が含まれている。
【００６５】
その後、再びパルスカウンタの積算値が所定数２Ｎに達したら（この時、ノイズの重畳などの異常は生じていないものとする）、ステップ１０→ステップ１１→ステップ１２→ステップ１７と流れて、異常判断フラグＩＨＦを０にリセットするとともにパルスカウンタの積算値をクリアし、保持されたカウント値に応じてステップ２３からステップ２６のいずれかの処理を実行する。
したがって、パルス異常により中断した処理の次の処理から、前回得られた演算結果に基づいて再開される。
【００６６】
以上説明してきたように、実施の形態１にあっては、ノイズの重畳などによりパルスカウンタにおける所定数２Ｎの積算が早いタイミングで成された場合、これを無効とするため、ノイズの影響を受けることなく高い精度で車輪速の演算ならびにタイヤ異常警報制御を実行できるという効果を奏する。
【００６７】
加えて、車輪速センサ１からのパルスが異常と判断した時には、その判断の次の時点における演算処理では、前回処理を中止する以前の演算処理結果を用い、中止以降のみ算処理を行うため、異常判断時における演算負荷を抑えることができ、ノイズが重畳しても高い精度で車輪速演算ならびにタイヤ異常警報制御を低容量の演算手段により達成できるという効果を奏する。
【００６８】
さらに、実施の形態１にあっては、タイヤの空気圧異常を検出するにあたり、横加速度ＹＧＳおよび旋回半径ＲＳに基づいて、車輪速が走行状態の影響を受けているときには、空気圧異常判断を行わないようにしているため、タイヤ空気圧異常判断においても高い精度が得られる。
【００６９】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。この実施の形態２は、請求項１および請求項３に記載の発明に対応している。この実施の形態２も、自動車の車輪速を演算するもので、この車輪速演算に要する時間は、パルスカウンタＮＣＮＴが所定数２Ｎを積算するのに要する時間よりも短く設定されている。
【００７０】
以下に、図８のフローチャートに基づいて説明すると、まず、ステップ４０１においてパルスカウンタのパルス数ＮＣＮＴが所定数２Ｎを越えたか否かを判定し、越えた場合ステップ４０２に進む。ステップ４０２では、車輪速を演算中であるか否かを、車輪速演算中にカウントされるカウンタＣＡＬが０にリセットされているか否かで判定し、ＣＡＬ≠０であれば、車輪速演算中に所定数２Ｎの計測を終了しているから、ステップ４０３に進んで異常と判断して、カウンタＣＡＬ＝０とすることにより車輪速の演算を中止する。
一方、ステップ４０２においてＣＡＬ≠０でなければ、車輪速演算を終えてから所定数２Ｎの計測を終了しているから正常と判断しステップ４０４に進んで、カウンタＣＡＬをインクリメントして車輪速演算を開始する。
【００７１】
したがって、実施の形態２にあっては、ノイズの重畳などによりパルスカウンタにおけるパルス数ＮＣＮＴが所定数２Ｎに達するのが、車輪速演算を実行するよりも早いタイミングで成された異常発生時には、積算手段における所定数の積算が早いタイミングで成された場合、これを無効とするため、ノイズの影響を受けることなく高い精度で回転速度を演算できるという効果を奏する。また、異常判断時には、今回の車輪速演算を中止するだけであるので、この異常と判断したパルス積算値を別途メモリすることが不要で、それだけ低コストで構成することができるという効果を奏する。
【００７２】
以上図面により実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態の構成に限定されるものではない。
例えば、実施の形態では、自動車の車輪の回転速度を演算する装置に適用した例を示したが、これに限られるものではなく、回転体の回転速度を演算する装置に広く適用することができる。
【００７３】
また、制御手段における演算処理として、タイヤ異常判断処理を一例として挙げたが、演算した回転速度に基づいて演算処理を行うものであれば、他の演算処理にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のブレーキ装置の全体システムを示すシステム図である。
【図２】実施の形態１の制御流れを示すフローチャートである。
【図３】実施の形態１の演算処理を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１の車輪速パルス測定の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１の横加速度演算の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１の演算処理の要部を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１の作動例を示すタイムチャートである。
【図８】実施の形態２の制御流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
ＭＣＵ メインコントロールユニット
ＥＮＧＣＵ エンジンコントロールユニット
ＡＴＣＵ ＡＴコントロールユニット
ＥＮＧ エンジン
ＡＴ 自動変速機
ＢＵ ブレーキユニット
Ｗ 車輪
１ 車輪速センサ
２ 操舵角センサ
３ ヨーレイトセンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体の回転速度を演算する演算装置に関し、特に、自動車の車輪速の演算に適用するのに好適な演算装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回転体の回転速度を演算する演算装置として、例えば、自動車に搭載された車輪速演算装置がよく知られている。このような車輪速演算装置として、例えば、特開平６−９２１１６号公報に記載されている技術が知られている。この公報には、自動車の各タイヤの回転角速度を算出し、これに基づいてタイヤ空気圧低下検出を行う技術について記載されているもので、特に、この検出精度を高めるために、車輪速パルスを正確にカウントする技術について記載されている。この従来技術にあっては、車輪速センサから入力したパルスが所定数貯まった時点から、次にパルスが所定数貯まる時点までの間に、今回のパルスデータに基づいて車輪速の演算や、この車輪速を用いて制御システム用の演算を行うよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、車輪速センサが出力するパルスにノイズが重畳するなどした場合、通常では起こり得ないような早い時点でパルスが所定数貯まってしまい、車輪速や他のシステム用の演算を行っている途中に、次の演算開始タイミングになってしまって、現在実行中の演算が無効になってしまうおそれがあるという問題点があった。さらに、上述のようにノイズが重畳した場合、演算した車輪速が過大な値となるおそれもあった。
【０００４】
本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、ノイズが重畳しても高い精度で車輪速演算を含む演算を実行できるようにすることを目的としており、さらには、この目的を安価あるいは低容量で達成できるようにすることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、回転体の回転速度に対応したパルスを出力する回転速度検出手段と、この回転速度検出手段から出力されたパルスを所定数積算する積算手段と、この積算手段に所定数パルスが積算された時点で、今回のパルス積算周期に基づいて回転速度を求める演算を実行する回転速度演算手段と、を有した演算装置において、前記回転速度演算手段が演算に要する時間を、前記積算手段が正常回転速度範囲内で出力されるパルスを所定数積算するのに要する時間よりも短く設定し、前記回転速度演算手段が回転速度演算中に、前記積算手段でパルスが所定数積算されたときには異常と判断し、積算手段におけるパルス積算値を無効とする異常判断手段を設けたことを特徴とする手段とした。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、回転体の回転速度に対応したパルスを出力する回転速度検出手段と、この回転速度検出手段から出力されたパルスを所定数積算する積算手段と、この積算手段に所定数パルスが積算された時点で、今回のパルス積算周期に基づいて回転速度を求める演算を実行する回転速度演算手段と、この回転速度演算手段で演算された回転速度を基に制御用演算を行う制御手段と、を有した演算装置において、前記回転速度演算手段が回転速度を求める演算を行うとともに前記制御手段が制御用演算を行うのに要する時間を、前記積算手段が正常回転速度範囲内で出力されるパルスを所定数積算するのに要する時間よりも短く設定し、前記回転速度演算手段の回転速度演算中あるいは制御手段の制御用演算中に、前記積算手段でパルスが所定数積算されたときには異常と判断し、前記積算手段におけるパルス積算値を無効とする異常判断手段を設けたことを特徴とする手段とした。
【０００７】
なお、請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載の演算装置において、前記異常判断手段を、異常と判断して無効としたパルス積算値はメモリから消去するよう構成してもよい。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明のように、請求項２に記載の演算装置において、前記制御手段は、前記制御用演算として予め定めた複数の演算処理を順次行う演算処理手段と、複数の演算処理のそれぞれの終了数をカウントするカウント手段と、前記複数の演算処理の全てが終了したときにカウンタをリセットするリセット手段と、を備え、前記異常判断手段は、前記カウント手段のカウント値が０以外のときに前記積算手段でパルスが所定数積算されたときに異常と判断し、前記演算手段がそれ以降の演算処理を実行するのを中止するよう構成されているとともに、この異常判断による処理の中止前の演算処理の処理結果を保持する保持手段を備え、前記制御手段は、異常判断を行った次の制御用演算時には、中止した処理よりも前工程の演算処理には保持手段に保持した演算結果を用いるとともに、中止した処理以降の演算処理を行って今回の演算処理結果とするよう構成してもよい。
【０００９】
【発明の作用および効果】
請求項１に記載の発明では、回転速度検出手段が出力するパルスを積算手段で積算し、積算手段の積算値が所定数になったら、この時点で、回転速度演算手段による回転速度演算を開始する。また、積算手段は、積算値が所定数になった時点で、積算値をクリアして次回の演算処理に向けて、新たなパルスの積算を開始し、一方、回転速度演算手段は、回転速度の演算を終了したら、積算手段の積算値が再び所定数になるのを待つ。なお、回転速度演算手段は、積算値が所定数になった時点で、再びこの積算値と周期に基づいて回転速度の演算を行う。
【００１０】
このような作動を行っているときに、回転速度検出手段が出力するパルスが正常な場合は、回転速度演算手段が演算に要する時間は、積算手段が所定数を積算するのに要する時間よりも短く、今回の積算値に基づいて回転速度の演算が成された後に、積算手段において次回の所定数の積算が成され、この積算に応じて回転速度演算手段が、再び回転速度演算を行うことになる。
【００１１】
ところが、回転速度検出手段が出力するパルスにノイズが重畳されるなどの異常が生じてパルス数が多くなった場合、積算手段において所定数を積算するタイミングが早くなる。そこで、このタイミングが、回転速度演算手段が前回の積算値に基づいて回転速度演算を終了するよりも早いタイミングになると、異常判断手段が異常発生と判断して、今回、積算手段において積算されているパルス積算値を無効とする。
【００１２】
したがって、請求項１に記載の発明にあっては、ノイズの重畳などにより積算手段における所定数の積算が早いタイミングで成された場合、これを無効とするため、ノイズの影響を受けることなく高い精度で回転速度を演算できるという効果を奏する。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、回転速度検出手段が出力するパルスが正常な場合は、回転速度演算手段が回転速度演算を実行するとともに制御手段が制御用演算を実行するのに要する時間は、積算手段が所定数を積算するのに要する時間よりも短い。よって、今回の積算値に基づいて回転速度演算および制御用演算が成された後に、積算手段において次回の所定数の積算が成され、この積算に応じて回転速度演算手段および制御手段が、それぞれ、再び回転速度演算および制御用演算を行うことになる。
【００１４】
それに対して、回転速度検出手段が出力するパルスにノイズが重畳されるなどの異常が生じてパルス数が多くなった場合、積算手段において所定数を積算し終えるタイミングが早くなる。そこで、この積算タイミングが、回転速度演算手段および制御手段により前回の積算値に基づいた回転速度演算および制御用演算を終了するよりも早いタイミングになると、異常判断手段が異常発生と判断して、今回、積算手段において積算されているパルス積算値を無効とする。
【００１５】
したがって、請求項２に記載の発明にあっては、ノイズの重畳などにより積算手段における所定数の積算が早いタイミングで成された場合、これを無効とするため、ノイズの影響を受けることなく高い精度で回転速度の演算および制御用演算を実行できるという効果を奏する。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、異常判断手段が、異常判断時に無効としたパルス積算値は、メモリから消去する。したがって、この無効と判断したパルス積算値を別途メモリすることが不要で、それだけ低コストで構成することができるという効果を奏する。
【００１７】
請求項４に記載の発明にあっては、通常、積算手段で所定数のパルスが積算されたら、回転速度演算手段が回転速度を演算し、さらに、この演算結果に基づいて制御手段が制御用演算を行う。この制御手段は、この制御用演算として、複数の演算処理を順に実行するものであり、各演算処理を実行し終えるたびにカウント手段により処理の終了数をカウントし、複数の演算処理の全てが終了すると、カウンタをリセットする。
【００１８】
ここで、パルスに異常がない場合には、複数の演算処理の全てが終了してカウンタが０にリセットされた後、積算手段のパルス積算値が所定数となるもので、したがって、異常判断手段は、異常と判断することはない。
【００１９】
それに対して、パルスにノイズが重畳されるなどの異常が発生して、制御手段が制御を行っている途中の時点で積算手段のパルス積算値が所定数に達した場合には、カウント手段のカウント値が０以外のタイミングで積算手段が所定数を積算することになる。したがって、異常判断手段が、異常と判断し、まず、制御手段が、以降の演算処理を実行するのを中止し、また、中止よりも前の時点の演算処理結果を保持手段に保持する。
【００２０】
その後、次の積算により積算手段の積算値が所定数となると、回転速度演算手段ならびに制御手段は、それぞれ演算を実行するが、制御手段にあっては、保持手段に保持されている演算処理結果を用いるとともに、それ以降の演算処理を前回保持された処理結果に基づいて実行する。
【００２１】
このように請求項４に記載の発明にあっては、異常判断を行った時には、その判断の次の時点における制御手段の演算処理では、保持手段に保持されている前回処理を中止する以前の演算処理結果を用いて演算処理を行うため、異常判断時における演算負荷を抑えることができ、ノイズが重畳しても高い精度で車輪速演算を含む演算を実行することを低容量の演算手段により達成できるという効果を奏する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
実施の形態１のブレーキ装置は、請求項２および４に記載の発明に対応している。
【００２３】
図１は実施の形態１の演算装置を有した車両制御装置が搭載された車両のシステム図であって、この車両制御装置は、検出した車両挙動に応じてブレーキユニットＢＵの作動、ならびにエンジンＥＮＧの駆動状態、および自動変速機ＡＴの変速を制御するよう構成されている。
【００２４】
図においてＭＣＵはメインコントロールユニットであって、車両挙動を検出する各センサ１，２，３からの入力に基づいて車両挙動を判定するとともにブレーキユニットＢＵに向けて制御信号を出力し、かつ、自動変速機ＡＴの制御を行うＡＴコントロールユニットＡＴＣＵならびにエンジンＥＮＧの駆動を制御するＥＮＧコントロールユニットＥＮＧＣＵに向けて必要な信号を出力するよう構成されている。
【００２５】
前記メインコントロールユニットＭＣＵは、車両挙動を検出するセンサとしては、各輪の車輪速を検出する車輪速センサ１と、操舵角を検出する舵角センサ２と、車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ３とが設けられている。なお、車輪速センサ１は、特許請求の範囲の回転速度検出手段に相当するものであり、車輪Ｗが１回転すると所定数Ｎのパルスを出力する周知のもので、本実施の形態では、例えば、Ｎ＝４２である。
【００２６】
さらに、前記メインコントロールユニットＭＣＵは、特許請求の範囲の回転速度演算に相当する車輪速演算を実行するとともに、特許請求の範囲の制御用演算に相当するタイヤ異常警報制御を実行するよう構成され、かつ、車輪速センサ１の出力パルス異常を判断する特許請求の範囲の異常判断手段を備えている。
【００２７】
なお、前記タイヤ異常警報制御は、各輪Ｗの空気圧に異常が無いかを判定して異常がある場合には、これを報知するもので、このタイヤ異常警報制御は、後述するが、基本的には以下の考え方に基づいて異常判断を行うものである。すなわち、４輪のいずれかのタイヤ空気圧が正常圧よりも低下すると、この輪のタイヤ半径が正常圧のタイヤ半径よりも小さくなる結果、この異常輪の車輪速が正常輪の車輪速に比べて僅かに高速になる。このようにある車輪の車輪速が他の輪よりも僅かに高速の状態が所定異常続いたときにはその輪のタイヤ空気圧が低下していると判断する。
【００２８】
上述のメインコントロールユニットＭＣＵの制御流れについて、フローチャートを参照しつつ説明する。
図２は全体の制御流れを示すフローチャートであって、ステップ１０では、特許請求の範囲の積算手段に相当するパルスカウンタ（図示省略）にカウントされるパルス数ＮＣＮＴが所定数２Ｎ（＝８４）以上となったか否かを判定し、所定数２Ｎを越えればステップ１１に進み、所定数２Ｎを越えない間はステップ１８に進む。なお、前記パルスカウンタは、車輪Ｗが２回転するのに相当するパルスをカウントするもので、各輪についてそれぞれ行う。
【００２９】
ステップ１１では、パルス異常判断フラグＩＨＦが１であるか否かを判定し、ＩＨＦ＝１であればステップ１２に進んでＩＨＦ＝０にリセットし、ＩＨＦ≠１であればステップ１３に進んでＩＨＦ＝０にリセットする。なお、この異常判断フラグＩＨＦは、初期設定時は０にリセットされる。
【００３０】
ステップ１４では、後述する処理カウンタＳＨＣが０以外であるか否かを判定し、０以外の場合はステップ１５に進んでパルスカウンタに積算したパルス数ＮＣＮＴを０にクリアし、続くステップ１６において異常判断フラグＩＨＦ＝１にセットする。また、ステップ１４において処理カウンタＳＨＣが０以外の場合はステップ１７に進んで、パルスカウンタに積算したパルス数ＮＣＮＴを０にクリアする。
【００３１】
また、ステップ１０においてパルス数ＮＣＮＴが２Ｎ（＝８４）に満たない場合は、ステップ１８に進んで異常判断フラグＩＨＦが１にセットされているか否かを判定し、ＩＨＦ＝１の場合はステップ１０に戻り、ＩＨＦ≠１の場合はステップ１９に進んで処理カウンタＳＨＣが０以外であるか否かを判定し、処理カウンタＳＨＣが０であればステップ１０に戻り、処理カウンタＳＨＣが０以外の場合はステップ２０に進む。
【００３２】
ステップ２０では、処理カウンタＳＨＣが０であるか否かを判定し、ＳＨＣ＝０の場合はステップ２３に進んで処理Ａを実行し、ＳＨＣ≠０の場合はステップ２１に進む。なお、この処理カウンタＳＨＣは、後述する複数の演算処理（ステップ２３，２４，２５）を実行し終えるたびに加算（インクリメント）されるカウンタであり、ステップ２６に示す最後の演算処理である処理Ｄを実行すると０にリセットされる。すなわち、この処理カウンタＳＨＣは、演算処理の進行程度を示すものである。
【００３３】
ステップ２１では、処理カウンタＳＨＣ＝１であるか否か判定し、ＳＨＣ＝１の場合はステップ２４に進んで処理Ｂを実行し、ＳＨＣ≠１の場合はステップ２２に進む。
【００３４】
ステップ２２では、処理カウンタＳＨＣ＝２であるか否か判定し、ＳＨＣ＝２の場合はステップ２５に進んで処理Ｃを実行し、ＳＨＣ≠２の場合はステップ２６に進んで処理Ｄを実行する。そして、この処理Ｄを終了したらステップ２７に進んで処理カウンタＳＨＣ＝０にリセットし、処理Ａ，Ｂ，Ｃの実行後は、まだ処理の途中であるので、ステップ２８に進んで処理カウンタＳＨＣを１だけ加算（インクリメント）する。
【００３５】
最後にステップ２９に進んで１０ｍｓの経過を判定して１０ｍｓが成果したらステップ１０に戻る。
【００３６】
次に、ステップ２３からステップ２６の処理Ａから処理Ｄの車輪速演算処理ならびにタイヤ異常警報制御の詳細について説明する。
【００３７】
図３は車輪速演算処理ならびにタイヤ異常警報制御の全体を示すフローチャートであって、まず、ステップ１０１において、各輪についてパルスカウントにおいて積算したパルス数ＮＣＮＴｘｘと周期ＴＣＮＴｘｘとから車輪速Ｖｘｘを求め、続くステップ１０２で、パルス数ＮＣＮＴｘｘおよび周期ＴＣＮＴｘｘを０にクリアする。これらステップ１０１およびステップ１０２の処理が回転速度演算手段による回転速度演算に相当する。
【００３８】
なお、図２においても示したパルス数ＮＣＮＴｘｘをカウントするパルスカウンタは、メインコントロールユニットＭＣＵに含まれ、車輪速演算処理における車輪速パルス測定は、図２の制御と並列のサブルーチンにおいて処理される。図４はこの車輪速パルス測定の流れを示すフローチャートであって、まず、ステップ９１で、各車輪速センサ１から得られるパルスが入力される毎にパルス数ＮＣＮＴｘｘをインクリメントし、続くステップ９２において、ＦＲＣ（フリーランニングカウンタ）キャプチャ値を加算して周期ＴＣＮＴｘｘを求める。この車輪速センサ１から出力されるパルス数ＮＣＮＴを、タイヤ２回転の周期ＴＣＮＴで割って各車輪速Ｖｘｘが得られる。ここでｘｘは、右前ＦＲ，左前ＦＬ，右後ＲＲ，左後ＲＬのそれぞれを示す。
【００３９】
以下の、ステップ１０３からステップ１１３は、タイヤ異常の警報判断を行うか否かの判定を行うもので、所定の判定条件が成立しない不適切な走行状態の場合には、警報判断を行うことなく１回の流れを終える。
【００４０】
ステップ１０３では、４輪のうちで最も低い値が所定速度である１５ｋｍ／ｈ未満の低速走行時であるか否かを判定し、１５ｋｍ／ｈ未満の低速走行時には、警報判断を行うことなく１回の流れを終え、１５ｋｍ／ｈ以上の場合にステップ１０４に進む。すなわち、低速走行時には路面の凹凸などによる車輪速への影響があるため、車輪速に基づいてタイヤ空気圧異常を判定するには不適切として警報判断を行わない。
【００４１】
ステップ１０４では、図外のストップランプスイッチＳＴＳがＯＮになっているか否か、すなわち制動中であるか否かを判定し、制動中であれば警報判断を行うことなく１回の流れを終え、制動中でなければステップ１０６に進む。すなわち、制動時には、タイヤスリップなどによる車輪速への影響があるため、車輪速に基づいてタイヤ空気圧異常を判定するには不適切として警報判断を行わない。
【００４２】
ステップ１０５では、各輪の加速度ＡＣＣｘｘを演算する。この場合、今回の車輪速Ｖｘｘから、前回（１０ｍｓ前）の車輪速Ｖｘｘ１０ｍｓ前を差し引いた値に基づく演算を行う。続くステップ１０６では、各輪の加速度ＡＣＣｘｘの最も高い値を求め、この値が所定のしきい値である＋０．１ｇよりも大きいか否かを判定し、＋０，１ｇよりも大きい加速時には警報判断を行うことなく１回の流れを終え、＋０．１ｇ未満でステップ１０７に進む。ステップ１０７では、４輪の加速度の最も低い値を求め、この値が所定の値である−０．１ｇよりも低い減速時には警報判断を行うことなく１回の流れを終える。すなわち、所定以上の加速時および所定以上の減速時にあっても、タイヤスリップなどによる車輪速への影響があるため、車輪速に基づいてタイヤ空気圧異常を判定するには不適切として警報判断を行わない。
【００４３】
次にステップ１０８では、右の前後輪の車輪速比Ｈｉ＿ＶＲと左の前後輪の車輪速比Ｈｉ＿ＶＬとをそれぞれ、
Ｈｉ＿ＶＲ＝（ＶＦＲ／ＶＲＲ）−１，Ｈｉ＿ＶＬ＝（ＶＦＬ／ＶＲＬ）−１
の演算式により求める。これら前後比ＨｉＶＲ，ＨｉＶＬは、それぞれ前後のいずれに空気圧異常があるかを判定するもので、例えば、前輪に空気圧異常がある場合には、ＨｉＶＲ，ＨｉＶＬは正の値となり、後輪に空気圧異常がある場合には、ＨｉＶＲ，ＨｉＶＬは負の値となる。
【００４４】
続いてステップ１０９では、２つの前後比Ｈｉ＿ＶＲ，Ｈｉ＿ＶＬの大きい方の値が、所定のしきい値である１％越えているか否かを判定する。このように前後比がしきい値よりも大きい場合も、タイヤ空気圧低下以外の要因により生じた車輪速異常であると判断し、車輪速に基づいてタイヤ空気圧異常を判定するには不適切として警報判断を行うことなく１回の流れを終える。
【００４５】
一方ステップ１０９において、２つの前後比Ｈｉ＿ＶＲ，Ｈｉ＿ＶＬの大きい方の値がしきい値（１％）以下である場合にステップ１１０に進んでセレクト横加速度ＹＧＳを演算する。
【００４６】
このステップ１１０におけるセレクト横加速度ＹＧＳというのは、前輪の左右車輪速差に基づいて得られた前輪横加速度ＹＧＦと、後輪の左右車輪速差に基づいて得られた後輪横加速度ＹＧＲとのいずれか一方を選択した値であり、要は車輪速から求めた横加速度である。
【００４７】
このステップ１１０においてセレクト横加速度ＹＧＳを求めたら、ステップ１１１に進み、セレクト横加速度の絶対値｜ＹＧＳ｜が所定のしきい値０．１ｇよりも大きいか否か判断し、横加速度の絶対値｜ＹＧＳ｜がしきい値よりも大きい場合には、車両が旋回中など定常運転状態でないため、警報判断を行うことなく１回の流れを終え、横加速度の絶対値｜ＹＧＳ｜がしきい値（０．１ｇ）以下の場合にステップ１１２に進む。
【００４８】
ステップ１１２では、旋回半径ＲＳを以下の演算に基づいて演算する。
ＲＳ＝｛（ＶｘＲ＋ＶｘＬ）／（ＶｘＲ−ＶｘＬ）｝×Ｋｂ
ここで、ｘは、前輪Ｆあるいは後輪Ｒのいずれか一方を示す。また、Ｋｂは、予め設定されている係数である。このステップ１１２にあっては、要は、左右輪の車輪速差に基づいて両者に差がある場合、旋回内外輪差による差として係数を乗じて旋回半径を求めるもので、左旋回か右旋回かで得られた値の＋−が異なることになる。
【００４９】
続くステップ１１３では、旋回半径Ｒがしきい値３０ｍ未満であるか否かを判定し、半径３０ｍ未満の旋回時には、旋回内外輪により車輪速が大きく異なり車輪速によりタイヤ空気圧異常の判断ができないことから、警報判断を行うことなく１回の流れを終え、旋回半径Ｒがしきい値３０ｍ以上の場合にステップ１１４に進んで、タイヤ異常判断すなわちタイヤ空気圧の減圧判断値Ｄ１を求める演算を行う。
なお、このタイヤ空気圧の減圧判断値Ｄ１の演算の仕方は、図６に示すフローチャートに基づいて後述する。
【００５０】
ステップ１１５では、減圧判断値Ｄ１がしきい値（０．５％）以上であるか否か（タイヤ空気圧が異常に低下しているか否か）を判断し、しきい値以上でステップ１１６に進んで減圧フラグを１にセットする。ちなみに、この減圧判断値Ｄ１と比較するしきい値は、ここでは固定値を示しているが、例えば、車速が４０ｋｍ／ｈでは０．５％、車速が８０ｋｍ／ｈでは０．３％というように車速に応じて変化させるのが好ましい。というのは、空気圧が低圧となったタイヤは、比較的低速の回転速度では小径であるが、高回転速度となると外側に膨らんで径が拡大されて正常輪との径差が小さくなる。そこで、上記のように車速に応じてしきい値を変更するのが精度の点で好ましい。
【００５１】
続くステップ１１７では、減圧フラグが１であるか否かを判断し、減圧フラグが１にセットされている場合にはステップ１１８に進んで警報作動を実行する。なお、この警報作動としては、警報ランプを点灯させたり車載モニタに表示するなどの視覚的警報作動を実行したり、また、声によるメッセージやブザーなどによる聴覚的警報を実行したり、その両方を実行したりすることが考えられる。
【００５２】
次に、ステップ１１０の横Ｇの演算処理の流れを図５のフローチャートにより説明する。
まず、ステップ２０１において、前輪の車輪速ＶＦＲ，ＶＦＬに基づいて前輪横加速度ＹＧＦを下記の式により演算し、同様にステップ２０２において、後輪の車輪速ＶＲＲ，ＶＲＬに基づいて前輪横加速度ＹＧＲを下記の式により演算する。
ＹＧＦ＝｛（ＶＦＲ＋ＶＦＬ）／（ＶＦＲ−ＶＦＬ）｝×Ｋｃ
ＹＧＲ＝｛（ＶＲＲ＋ＶＲＬ）／（ＶＲＲ−ＶＲＬ）｝×Ｋｄ
ステップ２０３では、前後比ＨｉＶＲ，ＨｉＶＬの絶対値を比較し、左輪の前後比ＨｉＶＬの方が大きい場合はステップ２０４に進み、右輪の前後比ＨｉＶＲの方が大きい場合にはステップ２０７に進む。
【００５３】
ステップ２０４では、左輪の前後比ＨｉＶＬが０以上であるか否かを判定し、０以上であれば前輪に異常があるとして、ステップ２０６に進んで選択横加速度ＹＧＳとして後輪横加速度ＹＧＲを選択し、０未満であればステップ２０７に進んで選択横加速度ＹＧＳとして前輪横加速度ＹＧＦを選択する。
【００５４】
同様に、ステップ２０７では、右輪の前後比ＨｉＶＲが０以上であるか否かを判定し、０以上であれば前輪に異常があるとして、ステップ２０９に進んで選択横加速度ＹＧＳとして後輪横加速度ＹＧＲを選択し、０未満であれば後輪に異常があるとしてステップ２０８に進んで選択横加速度ＹＧＳとして前輪横加速度ＹＧＦを選択する。
【００５５】
次に、図６により減圧判断値Ｄ１を求める手順について説明すると、ステップ３０１において、Ｄ１０＝（ＶＦＬ／ＶＦＲ）−（ＶＲＲ／ＶＲＬ）
の演算により基準値Ｄ１０を求め、さらに、ステップ３０２において、
Ｄ１＝Ｄ１０−ＹＧＳ×ｋｅ
の演算により、演算した選択横加速度ＹＧＳに基づいて補正を行って基準値Ｄ１０を求める。すなわち、旋回時には、内外輪で速度差が生じるため、この分を補正して精度を高めている。
【００５６】
以上説明した図３に示すタイヤ異常警報制御により、タイヤの空気圧が低圧になっている場合には、これを車輪速に基づいて検出して警報を発するもので、本実施の形態１では、車輪速が、タイヤ空気圧異常以外の要因の影響を受けている状態を的確に判断してこの場合にはタイヤ空気圧異常判断を行わないようにして異常判断精度の向上を図っている。
【００５７】
以上説明した制御流れのうちでステップ１０１からステップ１０７までが処理Ａに相当し、ステップ１０８からステップ１０９までが処理Ｂに相当し、ステップ１１０からステップ１１３までが処理Ｃに相当し、ステップ１１４からステップ１１８までが処理Ｄに相当するもので、図２のステップ２０からステップ２８の処理に基づいて、処理ＡからＤを全く実行していないときには処理カウンタＳＨＣは０となっており、処理Ａの実行を終了したら処理カウンタＳＨＣが１にインクリメントされ、処理Ｂの実行を終了したら処理カウンタＳＨＣが２にインクリメントされ、処理Ｃの実行を終了したら処理カウンタＳＨＣが３にインクリメントされ、処理Ｄの実行を終了したら、処理カウンタＳＨＣが０にリセットされるものである。
【００５８】
また、本実施の形態１にあっては、上記処理Ａから処理Ｄの処理を実行するのに要する時間は、車輪速センサ１からの出力をカウントするパルスカウンタのパルス数ＮＣＮＴが所定数２Ｎとなるのに要する時間よりも短く設定されている。すなわち、本装置が搭載されている車両が考えられる最高速度（例えば、２５０ｋｍ／ｈ）で走行したときに車輪Ｗが２回転して所定数２Ｎのパルスがカウントされる時間よりも、回転数演算ならびにタイヤ異常警報制御を実行するのに要する時間の方が短く設定されている。
【００５９】
次に、実施の形態１の作用を説明する。
（イ）車輪速センサ１の出力パルスが正常な場合
車輪速センサ１からの出力パルスが正常な場合、図７に示すように車輪速センサ１からパルスが接続され、このパルス数が所定数２Ｎに達するまでは、図２のフローチャートにおいてステップ１０→ステップ１８→ステップ１９→ステップ１０を繰り返す。
【００６０】
その後、パルス数が所定数２Ｎになると、ステップ１０→ステップ１１→ステップ１３→ステップ１４と流れ、異常判断フラグＩＨＦ＝０にリセットされるとともに、処理カウンタＳＨＣ＝０であるからステップ１７に進んで、パルスカウンタに積算していたパルス数を０にクリアする。
【００６１】
さらに、ステップ２０からステップ２９の処理に基づいて、車輪速演算ならびにタイヤ異常警報制御の処理を順に実行する。これらの演算ならびに制御の処理を実行している間に、次のパルスの積算を行うが、これらの演算ならびに制御の処理の実行に要する時間は、所定数２Ｎのパルスの積算に要する時間よりも短いことから、図７に示すように、全ての処理を終えてステップ２７の処理に基づいて処理カウンタＳＨＣが０にリセットされるまで所定数２Ｎがカウントされることはない。
【００６２】
（ロ）車輪速センサ１の出力パルスに異常が発生した場合
車輪速センサ１の出力パルスにノイズが重畳されるなどして図７に示すようにパルス数が多くなった場合、パルスカウンタにおいて所定数２Ｎを積算するタイミングが早くなり、処理カウンタＳＨＣが０にリセットされる前のタイミングで積算される。
【００６３】
この場合、図２のフローチャートでは、ステップ１０においてＹＥＳと判定され、まず、ステップ１１→ステップ１３→ステップ１４→ステップ１５→ステップ１６と進み、パルスカウンタに積算していたパルス数をクリアし、さらに異常判断フラグＩＨＦ＝１にセットする。以上のように図２のフローチャートにおいてステップ１０からステップ１９までが、特許請求の範囲の異常判断手段に相当するもので、すなわち処理カウンタＳＨＣが０にリセットされていないうちにパルス数ＮＣＮＴが所定数２Ｎに達すると異常と判断する。
【００６４】
この場合、再びパルスカウンタの積算値が所定数２Ｎとなるまで、ステップ１０→ステップ１８→ステップ１０の流れを繰り返し、処理Ａから処理Ｄの演算を実行することはない。また、異常判断フラグＩＨＦ＝１にセットされるまでに実行された処理はそのまま保存されるとともに処理カウンタＳＨＣのカウント値も保持されるもので、この図２に示すフローチャートの部分に、請求の範囲の保持手段が含まれている。
【００６５】
その後、再びパルスカウンタの積算値が所定数２Ｎに達したら（この時、ノイズの重畳などの異常は生じていないものとする）、ステップ１０→ステップ１１→ステップ１２→ステップ１７と流れて、異常判断フラグＩＨＦを０にリセットするとともにパルスカウンタの積算値をクリアし、保持されたカウント値に応じてステップ２３からステップ２６のいずれかの処理を実行する。
したがって、パルス異常により中断した処理の次の処理から、前回得られた演算結果に基づいて再開される。
【００６６】
以上説明してきたように、実施の形態１にあっては、ノイズの重畳などによりパルスカウンタにおける所定数２Ｎの積算が早いタイミングで成された場合、これを無効とするため、ノイズの影響を受けることなく高い精度で車輪速の演算ならびにタイヤ異常警報制御を実行できるという効果を奏する。
【００６７】
加えて、車輪速センサ１からのパルスが異常と判断した時には、その判断の次の時点における演算処理では、前回処理を中止する以前の演算処理結果を用い、中止以降のみ算処理を行うため、異常判断時における演算負荷を抑えることができ、ノイズが重畳しても高い精度で車輪速演算ならびにタイヤ異常警報制御を低容量の演算手段により達成できるという効果を奏する。
【００６８】
さらに、実施の形態１にあっては、タイヤの空気圧異常を検出するにあたり、横加速度ＹＧＳおよび旋回半径ＲＳに基づいて、車輪速が走行状態の影響を受けているときには、空気圧異常判断を行わないようにしているため、タイヤ空気圧異常判断においても高い精度が得られる。
【００６９】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。この実施の形態２は、請求項１および請求項３に記載の発明に対応している。この実施の形態２も、自動車の車輪速を演算するもので、この車輪速演算に要する時間は、パルスカウンタＮＣＮＴが所定数２Ｎを積算するのに要する時間よりも短く設定されている。
【００７０】
以下に、図８のフローチャートに基づいて説明すると、まず、ステップ４０１においてパルスカウンタのパルス数ＮＣＮＴが所定数２Ｎを越えたか否かを判定し、越えた場合ステップ４０２に進む。ステップ４０２では、車輪速を演算中であるか否かを、車輪速演算中にカウントされるカウンタＣＡＬが０にリセットされているか否かで判定し、ＣＡＬ≠０であれば、車輪速演算中に所定数２Ｎの計測を終了しているから、ステップ４０３に進んで異常と判断して、カウンタＣＡＬ＝０とすることにより車輪速の演算を中止する。
一方、ステップ４０２においてＣＡＬ≠０でなければ、車輪速演算を終えてから所定数２Ｎの計測を終了しているから正常と判断しステップ４０４に進んで、カウンタＣＡＬをインクリメントして車輪速演算を開始する。
【００７１】
したがって、実施の形態２にあっては、ノイズの重畳などによりパルスカウンタにおけるパルス数ＮＣＮＴが所定数２Ｎに達するのが、車輪速演算を実行するよりも早いタイミングで成された異常発生時には、積算手段における所定数の積算が早いタイミングで成された場合、これを無効とするため、ノイズの影響を受けることなく高い精度で回転速度を演算できるという効果を奏する。また、異常判断時には、今回の車輪速演算を中止するだけであるので、この異常と判断したパルス積算値を別途メモリすることが不要で、それだけ低コストで構成することができるという効果を奏する。
【００７２】
以上図面により実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態の構成に限定されるものではない。
例えば、実施の形態では、自動車の車輪の回転速度を演算する装置に適用した例を示したが、これに限られるものではなく、回転体の回転速度を演算する装置に広く適用することができる。
【００７３】
また、制御手段における演算処理として、タイヤ異常判断処理を一例として挙げたが、演算した回転速度に基づいて演算処理を行うものであれば、他の演算処理にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のブレーキ装置の全体システムを示すシステム図である。
【図２】実施の形態１の制御流れを示すフローチャートである。
【図３】実施の形態１の演算処理を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１の車輪速パルス測定の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１の横加速度演算の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１の演算処理の要部を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１の作動例を示すタイムチャートである。
【図８】実施の形態２の制御流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
ＭＣＵ メインコントロールユニット
ＥＮＧＣＵ エンジンコントロールユニット
ＡＴＣＵ ＡＴコントロールユニット
ＥＮＧ エンジン
ＡＴ 自動変速機
ＢＵ ブレーキユニット
Ｗ 車輪
１ 車輪速センサ
２ 操舵角センサ
３ ヨーレイトセンサ
Claims (4)
- 回転体の回転速度に対応したパルスを出力する回転速度検出手段と、
この回転速度検出手段から出力されたパルスを所定数積算する積算手段と、
この積算手段に所定数パルスが積算された時点で、今回のパルス積算周期に基づいて回転速度を求める演算を実行する回転速度演算手段と、を有した演算装置において、
前記回転速度演算手段が演算に要する時間を、前記積算手段が正常回転速度範囲内で出力されるパルスを所定数積算するのに要する時間よりも短く設定し、
前記回転速度演算手段が回転速度演算中に、前記積算手段でパルスが所定数積算されたときには異常と判断し、積算手段におけるパルス積算値を無効とする異常判断手段を設けたことを特徴とする演算装置。 - 回転体の回転速度に対応したパルスを出力する回転速度検出手段と、
この回転速度検出手段から出力されたパルスを所定数積算する積算手段と、
この積算手段に所定数パルスが積算された時点で、今回のパルス積算周期に基づいて回転速度を求める演算を実行する回転速度演算手段と、
この回転速度演算手段で演算された回転速度を基に制御用演算を行う制御手段と、を有した演算装置において、
前記回転速度演算手段が回転速度を求める演算を行うとともに前記制御手段が制御用演算を行うのに要する時間を、前記積算手段が正常回転速度範囲内で出力されるパルスを所定数積算するのに要する時間よりも短く設定し、
前記回転速度演算手段の回転速度演算中あるいは制御手段の制御用演算中に、前記積算手段でパルスが所定数積算されたときには異常と判断し、前記積算手段におけるパルス積算値を無効とする異常判断手段を設けたことを特徴とする演算装置。 - 請求項１または２に記載の演算装置において、
前記異常判断手段が、異常と判断して無効としたパルス積算値はメモリから消去されるよう構成されていることを特徴とする演算装置。 - 請求項２に記載の演算装置において、
前記制御手段は、前記制御用演算として予め定めた複数の演算処理を順次行う演算処理手段と、複数の演算処理のそれぞれの終了数をカウントするカウント手段と、前記複数の演算処理の全てが終了したときにカウンタをリセットするリセット手段と、を備え、
前記異常判断手段は、前記カウント手段のカウント値が０以外のときに前記積算手段でパルスが所定数積算されたときに異常と判断し、前記演算手段がそれ以降の演算処理を実行するのを中止するよう構成されているとともに、この異常判断による処理の中止前の演算処理の処理結果を保持する保持手段を備え、
前記制御手段は、異常判断を行った次の制御用演算時には、中止した処理よりも前工程の演算処理には保持手段に保持した演算結果を用いるとともに、中止した処理以降の演算処理を行って今回の演算処理結果とするよう構成されていることを特徴とする演算装置。
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