JP3826408B2 - 車輪速センサの異常検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばアンチスキッド制御装置その他に使用する車輪速センサの異常を検出する車輪速センサの異常検出装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車輪速センサの異常検出装置としては、従来、例えばアンチスキッド制御装置のフェイルセーフ機能として備えられたものがある。すなわち、当該異常検出装置は、車両に搭載した車輪速センサ（例えば通常のフロントエンジン・リアドライブ車の場合は、左右前輪と後輪側のプロペラシャフトとに配設される）が車両の各車輪の回転速度に比例したパルス信号を車輪速検出回路に供給し、この車輪速検出回路にて検出された車輪速に基づいてさらに疑似車体速を検出し、この疑似車体速と車輪速との差値が設定値を越えた状態が設定時間以上継続しているか否かを判断することにより、少なくともいずれかの車輪速センサが異常状態であることを検出するようにしている。
【０００３】
例えば、疑似車体速が５０km/hと検出され、左右前輪及び後輪のうちのある車輪速が０km/hと検出された場合、設定値が３０km/hであれば、疑似車体速と車輪速との差値５０km/hは前記設定値を越えている。そして、このように差値５０km/hの状態が例えば１sec 以上継続していれば、前記車輪速が０km/hとなった車輪に配設されている車輪速センサを異常と判定するのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車輪速センサの異常検出装置にあっては、車輪速センサから送出されたパルス信号に基づいて車輪速を検出した後、この車輪速に基づいて疑似車体速を検出し、これら車輪速データ及び疑似車体速データの値から異常を検出するものであったため、実際に車輪速センサに異常が発生してからこの異常が検出されるまでに比較的長い時間が必要となってしまう。そして、このように車輪速センサの異常検出に時間がかかると、前記異常が発生した車輪速センサが配設されている車輪は、実際には良好に回転しているにもかかわらずロック状態になっていると誤判断されてしまうといった問題があった。
【０００５】
なお、例えば車輪速センサを、外周面に歯を形成したロータと、このロータに対応する永久磁石及び検出コイルを設けた磁気センサ部とで構成したときには、車輪速センサの異常検出を電気的な導通の如何により検出して短時間での異常検出を可能にすることが考えられるが、これでは実際に車輪速センサに異常が生じていても電気的には導通している場合や、短絡故障の場合には正確に異常を検出できない。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決し得るものであって、その目的は、車輪速センサの異常を短時間でしかも的確に検出することができる車輪速センサの異常検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の車輪速センサの異常検出装置のうち、請求項１に記載のものは、車両に搭載され車輪回転速度に比例したパルスを出力する複数の車輪速センサの異常を検出する車輪速センサの異常検出装置において、単位時間に得られた前記パルスの個数に基づき前記各車輪速センサごとに車輪速を検出する車輪速検出手段と、前記車輪速検出手段の検出結果のうちの一つを車体速として選択する車体速選択手段と、前記車輪速，前記車体速及び前記パルスに基づいて前記車輪速センサの異常を判定する判定手段と、を備え、前記判定手段は、前記車輪速のそれぞれが所定車輪速以上であるか否かを判定する車輪速判定部と、前記車体速が所定車体速以上であるか否かを判定する車体速判定部と、前記車輪速センサのそれぞれについて前記パルスのオン・オフ状態を監視して当該パルスが所定時間連続してオフ状態であるか否かを判定するパルス監視判定部と、一の前記車輪速センサについて検出された最新の前記車輪速が所定車輪速以上で且つ前記車体速が所定車体速以上であってしかも当該一の車輪速センサについて前記パルス監視判定部が所定時間内で連続してパルスのオフ状態を確認したとき当該一の車輪速センサを異常と判定する車輪速センサ異常判定部と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載のものは、請求項１に記載の発明を、制動時のブレーキ圧を制御して車両のロック状態発生を防止するアンチスキッド制御装置に具備された車輪速センサに適用したことを特徴としている。
【００１０】
【作用】
本発明の車輪速センサの異常検出装置の作用について説明する。
先ず、車両が走行を開始する（すなわち車輪が回転し始める）と、車輪速センサからは車輪回転速度に比例したパルスが出力され、このパルスに基づいて車輪速検出手段が車輪速を検出する。ここで、一般にこのようなパルスに基づく車輪速は、単位時間（例えば１０ms等）に得られた前記パルスの個数によって検出され、しかも任意の時点における車輪速は、その時点に対して前回の単位時間に得られたパルスの個数に基づき検出されるので、当該車輪速は、パルスの出力に対して遅れて検出されることになる。
【００１２】
そこで、本発明によれば、車両に搭載された複数の車輪速センサから車輪回転速度に比例したパルスがそれぞれ出力されると、これらパルスごとに車輪速検出手段が車輪速を検出する。そして、車輪速検出手段によるこれらの検出結果のうちの一つは、車体速選択手段において車体速として選択される。
そして、車輪速判定部で車輪速が所定車輪速（例えば３０km/h）以上であるか否かが判定される一方、車体速判定部で車体速が所定車体速（例えば３０km/h）以上であるか否かが判定され、さらにパルス監視判定部でパルスのオン・オフ状態を監視して当該パルスが所定時間連続してオフ状態であるか否かが判定される。ここで、例えば車両が減速した場合は、車輪の回転数が低下することによってパルス出力が徐々に減少し（すなわち車輪速及び車体速が徐々に減少し）、車輪ロックが発生した場合は、車両の走行中に回転している車輪の慣性の影響でパルス出力が突然零にはならず徐々に低下していく（すなわち車輪速は、車輪の慣性の影響から突然零にはならず徐々に低下していく）。したがって、ある時点から突然パルスが停止し、しかもその時間が連続して経過している一方、上記時間遅れの影響から所定の車輪速を維持し続けていることは考えられず、かような場合は明らかに車輪速センサに異常が発生しているといえる。
したがって、一の前記車輪速センサについて検出された最新の前記車輪速が所定車輪速以上で且つ前記車体速が所定車体速以上であってしかも当該一の車輪速センサについてパルス監視判定部が所定時間（例えば５０ms）内で連続してパルスのオフ状態を確認したときには、車輪速センサ異常判定部が当該一の車輪速センサを異常と判定する。より具体的には、上述した理由から、任意の時点における車輪速は、その時点に対して前回の単位時間に得られたパルスの個数に基づくために、当該パルスの出力に対して遅れて検出される。したがって、従来の異常検出装置では、実際に異常異常が発生してから少なくとも前記単位時間が経過した後、車輪速が所定速度から突然零に低下した時点で初めて異常が検出されていたのが、本発明の異常検出装置では、パルスのオフ状態が連続して所定時間内経過した時点で異常が検出されるのである。
このように異常検出装置を構成した場合は、車体速を検出するための特別な装置（例えば加速度センサ等）を設ける必要がない。また、このような異常検出装置を、車両の制動時に作動するアンチスキッド制御装置に適用した場合には、前記車体速選択手段を複数のデータ値のうち最も高いものを選択する所謂セレクト・ハイとして構成し、車両の加速時に作動するトラクッション制御装置に適用した場合には、前記車体速選択手段を複数のデータ値のうち最も低いものを選択する所謂セレクト・ローとして構成するとよい。
【００１３】
前記請求項１に記載の車輪速センサの異常検出装置をアンチスキッド制御装置に適用したのが請求項２に記載のものである。すなわち、上述したように、車両に搭載された車輪速センサから車輪回転速度に比例したパルスが出力されると、このパルスに基づいて車輪速検出手段が車輪速を検出する一方、車体速検出手段においては車両の車体速が検出され、前記車輪速及び前記車体速のデータ値と前記パルスの状態とに基づいて、判定手段が車輪速センサを異常と判定する。これによって、車輪速センサの異常判定までの時間が短縮されるから、この異常判定までの時間内において車輪がロック状態であると誤って判断されることがなく、アンチスキッド制御装置の誤作動の可能性が低減する。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例を示すブロック図である。この図において、符号１ＦＬ，１ＦＲは前輪、１ＲＬ，１ＲＲは後輪であり、後輪１ＲＬ，１ＲＲには、エンジン２の回転駆動力が変速機３，プロペラシャフト４及び終減速装置５を介して伝達され、フロントエンジン・リアドライブ（単にＦＲとも記す）車の構成を有する。
【００１７】
各車輪１ＦＬ〜１ＲＲには、それぞれ制動用シリンダとしてのホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲが取り付けられているとともに、各前輪１ＦＬ，１ＦＲには、これらの車輪回転速度に応じた周波数の車輪速検出信号を出力する車輪速センサ７ＦＬ，７ＦＲが取り付けられ、プロペラシャフト４には、後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪回転速度に応じた周波数の車輪速検出信号を出力する車輪速センサ７Ｒが取り付けられている。
【００１８】
そして、前輪側ホイールシリンダ６ＦＬ，６ＦＲには、ブレーキペダル８の踏み込みに応じて二系統のマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダ９からのマスタシリンダ圧が前輪側アクチュエータ１０ＦＬ，１０ＦＲを介して個別に供給されるとともに、後輪側ホイールシリンダ６ＲＬ，６ＲＲには、マスタシリンダ９からのマスタシリンダ圧が共通の後輪側アクチュエータ１０Ｒを介して供給される。
【００１９】
アクチュエータ１０ＦＬ〜１０Ｒのそれぞれは、図２に示すように、マスタシリンダ９に接続される油圧配管１１とホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲとの間に介装された電磁流入弁１２と、この電磁流入弁１２と並列に接続された電磁流入弁１３，油圧ポンプ１４及び逆止弁１５の直列回路と、電磁流入弁１３及び油圧ポンプ１４間の油圧配管に接続されたアキュムレータ１６とを備えている。そして、電磁流入弁１２は、後述するアンチスキッド制御装置２１から入力される制御信号ＥＶが論理値“０”であるときに開状態，論理値“１”であるときに閉状態となり、電磁流出弁１３は逆に制御信号ＡＶが論理値“０”であるときに閉状態，論理値“１”であるときに開状態となり、さらに油圧ポンプ１４は直流モータ１７によって回転駆動され且つ制御信号ＭＲが所定電圧であるときに回転駆動状態となる。
【００２０】
また、各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒのそれぞれは、図３に示すように、前輪１ＦＬ，１ＲＲのドライブシャフト及びプロペラシャフト４の所定位置に個別に装備され且つ外周面に所定歯数Ｚ（例えばＺ＝２０）のセレーションが形成されたロータ７ａと、これに対向する磁石７ｂが内蔵され且つその発生磁束による誘導起電力を検出するコイル７ｃとから構成される。つまり、車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒのコイル７ｃにはロータ７ａのセレーションの回転に応じた周波数の起電力が誘導されるようになっていて、その誘導起電力が車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒの出力となる。
【００２１】
また、車両には、その前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ１９が配設されている。この前後加速度センサ１９は、車両に加減速度が生じていないときに零電圧，加速度が生じているときにその加速度の大きさに応じた正の電圧及び減速度が生じているときにその減速度の大きさに応じた負の電圧でなる加速度検出値ＸG を出力するようになっている。
【００２２】
そして、各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒから出力される誘導起電力がシュミット回路等の波形整形回路２０ＦＬ〜２０Ｒに供給され、これら波形整形回路２０ＦＬ〜２０Ｒでパルス信号に変換された車輪速検出値と、前後加速度センサ１９の加速度検出値ＸG とが、アンチスキッド制御装置２１に供給されるようになっている。このアンチスキッド制御装置２１は、波形整形回路２０ＦＬ〜２０Ｒの出力と各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの回転半径とから車輪の周速度である実車輪速（車両の走行状況）ＶｗFLIN〜ＶｗRIN を演算し、特に、アンチスキッド制御装置２１においては、不要な高周波を取り除くため、これら実車輪速ＶｗFLIN〜ＶｗRIN にローパスフィルタをかけて車輪速ＶｗFL〜ＶｗR を演算する。そして、これら車輪速ＶｗFL〜ＶｗR のうち最も高い車輪速（セレクトハイ車輪速）と前後加速度検出値ＸG （車両の走行状況）とに基づいて実際の車体速度に対応する疑似車速Ｖi を算出するとともに、この疑似車速Ｖi ，各車輪速ＶｗFL〜ＶｗR 及びこれらの加減速度に基づいて制動時の車輪ロックを防止する各車輪毎の制御信号ＥＶ，ＡＶ及びＭＲを生成し、これらを各アクチュエータ１０ＦＬ〜１０Ｒに出力するようになっている。
【００２３】
また、波形整形回路２０ＦＬ〜２０Ｒが異常検出装置３１に入力される。この異常検出装置３１は、波形整形回路２０ＦＬ〜２０Ｒの出力を入力してパルス周期をカウントするカウンタ３２ＦＬ〜３２Ｒと、これらカウンタ３２ＦＬ〜３２Ｒのカウント値がディジタル値で入力されるとともに、アンチスキッド制御装置２１から実車輪速ＶｗFLIN〜ＶｗRIN 及び疑似車速Ｖi が入力され、これらの入力に基づいて図４に示すフローチャートにしたがい各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒの異常を判定する判定回路３３とから構成される。
【００２４】
判定回路３３は、各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒのそれぞれに対して判定処理を行うものであるが、図４では特に車輪速センサ７Ｒについてのフローチャートを示しており、これと全く同様な判定処理が車輪速センサ７ＦＬ，７ＦＲについても行われる。すなわち、先ずステップＳ１でアンチスキッド制御装置２１において演算された実車輪速ＶｗRIN を読み込み、ステップＳ２で同様にアンチスキッド制御装置２１において演算された疑似車速Ｖi を読み込む。次いで、ステップＳ３に移行して、前記実車輪速ＶｗRIN が３０km/h以上であるか否かを判断し、ＶｗRIN ≧３０km/hであればステップＳ４へと移行する。ステップＳ４では、前記疑似車速Ｖi が３０km/h以上であるか否かを判断し、Ｖi ≧３０km/hであればステップＳ５へと移行し、ステップＳ５では、前記波形整形回路２０Ｒの出力に基づき、この出力（つまりパルス振幅）が連続して出力されているか否かを監視するとともに、当該出力が連続して５０msec中断された場合にステップＳ６へと移行して車輪速センサ７Ｒを異常と判定する。一方、ステップＳ３〜Ｓ５においてＮＯと判断された場合は、そのまま処理を終えて初期状態に戻る。
【００２５】
次に、本実施例の動作を説明する。ここでは、前記車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒのうち、特に車輪速センサ７Ｒに異常が発生したと仮定して説明を進める。
今、車両が図示しないイグニッションスイッチをオフ状態として停車しているものとすると、この状態では、各制御回路に電源が供給されておらず、アンチスキッド制御装置２１の指令信号ＥＶ及びＡＶが論理値“０”となっており、指令信号ＭＲが零となっている一方、図４に示すフローチャートが作動しないので、アクチュエータ１０ＦＬ〜１０Ｒは、電磁流入弁１２が開状態、電磁流出弁１３が閉状態及び油圧ポンプ１４が停止状態となっており、マスタシリンダ９で発生されるマスタシリンダ圧が直接ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給される。したがって、ブレーキペダル８を解放しているときには、マスタシリンダ９のマスタシリンダ圧が零であるので、ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲのブレーキ液圧も零となって非制動状態となり、逆にブレーキペダル８を踏み込んでいるときには、その踏み込み量に応じたマスタシリンダ圧がマスタシリンダ９から発生されるので、これがホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給されて車両は制動状態となる。
【００２６】
この状態から前記イグニッションスイッチをオン状態とすると、各制御回路に電源が投入され、アンチスキッド制御装置２１が作動状態となるとともに、波形整形回路２０Ｒからパルスが出力され、異常検出装置３１のカウンタ３２Ｒに供給される。このとき、車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒから出力される誘導起電力及び前後加速度センサ１９の加速度検出値ＸG は零となっており、加速度検出値ＸG と実車輪速ＶｗFLIN〜ＶｗRIN のセレクトハイ車輪速とによって算出される疑似車速Ｖi が零であるから、前記フローチャートにおけるステップＳ１ではＶｗRIN ＝０が読み込まれるとともに、ステップＳ２ではＶi ＝０が読み込まれ、次いでステップＳ３においてＮＯと判断された後、初期状態へと移行する。
【００２７】
この停止状態からブレーキペダル８の踏み込みを解放し、車両を発進させて加速状態とすると、車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒから車輪の回転速度に応じた周波数の誘導起電力が出力され、これらが波形整形回路２０ＦＬ〜２０Ｒでパルス信号に変換されてアンチスキッド制御装置２１に供給されるとともに、前後加速度センサ１９からアンチスキッド制御装置２１に供給される加速度検出信号ＸG も正方向に増加する。この場合、ステップＳ１では徐々に加速状態にある実車輪速ＶｗRIN が読み込まれるとともに、ステップＳ２では疑似車速Ｖi が読み込まれるが、ＶｗRIN 及びＶi が３０km／h 以上となるまではステップＳ３においてＮＯと判断されて初期状態へと移行する。
【００２８】
そして、加速状態又は定速走行状態が続いてＶｗRIN 及びＶi が３０km／h 以上となった場合には、ステップＳ３及びＳ４においてＹＥＳと判断され、ステップＳ５へと移行する。そして、ステップＳ５へと至ったとき、各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒに異常がなければ、波形整形回路２０Ｒからは連続してパルスが供給されるから、このステップＳ５でＮＯと判断されて初期状態へと移行する。
【００２９】
一方、前記ステップＳ３及びＳ４においてＹＥＳと判断され、ステップＳ５へと移行したとき、実際に各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒに異常が発生していた場合には、このステップＳ５では以下のように処理される。すなわち、この際のタイムチャートを図５に示すが、各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒが正常であった時間ｔ1 以前までは、波形整形回路２０Ｒからそのときの速度（車輪回転数）に応じたパルスが発生している。そして、単位時間（例えば１０ms）における前記パルスの個数に基づき実車輪速ＶｗRIN が演算されるのだが、現時点における実車輪速ＶｗRIN は、その時点に対して前回の単位時間内に得られたパルス数に基づき演算されるから、実際に各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒに異常が発生した時間ｔ1 を経過しても、前記前回の単位時間に得られたパルス数に基づく実車輪速ＶｗRIN が３０km/h）を維持し続ける。これが、図５において時間ｔ1 〜ｔ3 の間における実車輪速ＶｗRIN である。
【００３０】
このとき、アンチスキッド制御装置２１においては、電磁流入弁１２のみを開状態に制御していることにより、マスタシリンダ９のブレーキペダル８の踏み込み量に応じたマスタシリンダ圧が各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給され、増圧モードとなる。このような増圧モードとなると、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの車輪速が低下し、これに伴って車輪減速度も大きくなる。そして、車輪減速度が予め設定された減速度しきい値αを超えると、指令信号ＥＶが論理値“１”に反転され、これによってアクチュエータ１０ｊ（ｊ＝ＦＬ，ＦＲ，Ｒ）の電磁流入弁１２が閉状態とされて、マスタシリンダ９とホイールシリンダ６ｊとの間が遮断されて圧力保持モードとなる。その後、車輪速Ｖｗj が疑似車速Ｖi の８５％に一致すると、指令信号ＡＶ及びＭＲをともにオン状態とすることにより、電磁流出弁１３を開状態とするとともに油圧ポンプ１４を回転駆動してホイールシリンダ６ｊ内の作動油をマスタシリンダ９側に排出し、ホイールシリンダ６ｊを減圧する減圧モードとしてアンチスキッド制御を開始する。
【００３１】
この減圧モードによって車輪速が回復し、車輪加速度が予め設定された加速度しきい値βを超えると前記保持モードとし、その後車輪加速度が加速度しきい値β以下となると、指令信号ＥＶを断続的にオン・オフさせて緩増圧モードとし、その後車輪減速度が再度減速度しきい値αを超えると保持モードに移行し、その後上記制御サイクルを繰り返してアンチスキッド制御を制動状態が解除されるまで断続する。
【００３２】
ここで、時間ｔ1 から５０msec経過した時間ｔ2 までの間に再びパルスが発生しなければ、ステップＳ３，Ｓ４及びＳ５ではＹＥＳと判断され、ステップＳ６に至って車輪速センサ７Ｒの異常が検出される。そして、車輪速センサ７Ｒの異常が検出されると、アンチスキッド制御装置２１及び警報回路２２へと信号が送られる。このため、アンチスキッド制御装置２１から出力される制御信号ＥＶ，ＡＶが論理値“０”になるとともに、制御信号ＭＲも零となり、アンチスキッド制御が停止され、且つ警報回路２２から音又は光等である警報が発せられ、運転者の車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒが異常であることを報知させる。
【００３３】
このように、従来の異常検出装置にあっては、疑似車速Ｖi と実車輪速ＶｗRIN との比較のみによって異常を検出していたため、実車輪速ＶｗRIN が３０km／h 以上のある速度から突然零へと低下した時点（図５の時間ｔ3 ）で初めて車輪速センサ７Ｒの異常が検出されていたのが、本実施例の構成であれば、車輪速センサ７Ｒに異常が発生してから５０msec経過した時点（図５の時間ｔ2 ）で当該車輪速センサ７Ｒの異常を検出することができる。これによって、異常検出までの時間が短縮され、この異常判定までの時間内において車輪のロック状態を誤判断してしまう可能性が低下し、アンチスキッド制御装置２１の誤作動を略確実に防止することができる。
【００３４】
また、本発明の異常検出装置３１では、実車輪速ＶｗRIN を異常検出の条件としたことで、仮に車輪１ＲＲにロック状態が発生したとしても、車両の走行中に回転している当該車輪１ＲＲの慣性の影響で、パルス出力は突然零になることはなく前記単位時間内に再び発生する。つまり、実車輪速ＶｗRIN は、車両の走行に伴って回転していた車輪１ＲＲの慣性の影響から突然零にはならず徐々に低下していく。したがって、ＶｗRIN ≧３０km／h まではステップＳ３，ステップＳ４においてＹＥＳと判断されるが、ステップＳ５においてＮＯと判断される一方、ＶｗRIN ≦３０km／h となった後はステップＳ３においてＮＯと判断され、このいずれの場合も初期状態へと移行する。したがって、上記のように実車輪速ＶｗRIN が突然零となる車輪速センサの異常の場合と、実車輪速ＶｗRIN が徐々に低下する車輪ロックの場合とを明確に区別することができる。
【００３５】
さらに、例えば車両が低速走行している場合や停車している場合には、ステップＳ３あるいはステップＳ４のいずれかにおいて必ずＮＯと判断され、初期状態へと移行する。したがって、ノイズ等の影響によって異常検出装置３１が誤って作動することがなく、実際に車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒの異常検出を必要とする車両の３０km/h以上の走行時にのみ検出することができる。
【００３６】
加えて、パルスの状態を監視することで、車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒが短絡故障を来した等の不具合をも検出することができる。
なお、上記実施例では、実際の車体速度に対応する疑似車速Ｖi は、車輪速ＶｗFL〜ＶｗR のうち最も高い車輪速（セレクトハイ車輪速）と前後加速度検出値ＸG （車両の走行状況）とに基づいて算出するとしたが、前記車輪速ＶｗFL〜ＶｗR のうち最も高い車輪速を選択する車輪速選択回路をアンチスキッド制御装置２１に設け、この車輪速選択回路において選択された車輪速を前記疑似車速Ｖi として採用することもできる。このように構成した場合には、前後加速度センサ１９を設ける必要がなくなるといった利点がある。
【００３７】
ところで、上記図４に示したフローチャートにおいて、ステップＳ３及びステップＳ４でそれぞれ実車輪速ＶｗRIN ，疑似車速Ｖi を３０km／h 以上としたのは、以下に述べる考察に基づいている。
１）先ず、車輪に発生する減速度を求める。
Ｉ・（ｄω／ｄｔ）＝μ・Ｗ・Ｒ−ＴB より、
ｄω／ｄｔ＝（μ・Ｗ・Ｒ−ＴB ）／Ｉ．
ここに、
Ｉ；車輪の慣性力 （ｋｇｆ・ｍｓ2 ）
ｄω／ｄｔ；車輪の角加速度 （ｒａｄ／ｓ2 ）
μ；路面─タイヤ摩擦係数
Ｗ；輪荷重 （ｋｇｆ）
Ｒ；タイヤ動半径 （ｍ）
ＴB ；ブレーキトルク （ｋｇｆ・ｍ）
である。
【００３８】
したがって、車輪に発生する減速度ｄＶw ／ｄｔは、
２）次いで、アンチスキッド制御システムの要件により、車輪速信号パルスが発生していなくとも、とりうる車輪速を求める。
【００３９】
すなわち、とりうる車輪速をＶw0（単位ｍ／ｓ），パルス周期をＴ（単位ｓ），車速換算周波数をＦ0 （単位ＨZ ・ｓ／ｍ）とすると、
Ｖw0＝（１／Ｔ）・（１／Ｆ0 ）．
３）最後に、車輪速センサの異常検知車速を算出する。
異常検知車速をＶw1（単位ｍ／ｓ），パルス監視周期の間に変化し得る車輪速をΔＶW （単位ｍ／ｓ）とすると、
Ｖw1＋ΔＶW ＝Ｖw0であるから、Ｖw1＝ΔＶW −Ｖw0．
ΔＶW ＝（ｄＶw ／ｄｔ）・Ｔより、
この（１）式に、一般的な数値を代入すると、
このように、検知車速Ｖw1＝２７．２５（ｋｍ／ｈ）が得られたため、疑似車速Ｖi ＝３０km／h 以上とすれば、異常検出装置３１の誤検出の可能性を低下させることができ、したがってアンチスキッド制御装置２１の誤作動を略確実に防止することができると考える。
【００４０】
なお、本実施例においては、ホイールシリンダを油圧で制御する場合について説明したが、これに限らず他の液体又は空気等の気体を適用し得ることは言うまでもない。また、異常検出装置３１をアンチスキッド制御装置２１に適用した場合について説明したが、これに限定されず、例えばトラクッションコントロール装置等に適用したとしても同様の効果を得ることができる。このようにトラクッションコントロール装置に適用した場合には、疑似車速Ｖi をセレクトローで選択させるとよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の車輪速センサの異常検出装置によれば、以下の効果を得ることができる。
請求項１に記載のものによれば、パルスの状態を監視しつつ車輪速センサの異常を検出するため、車輪速の検出における時間遅れの影響がなくなり、当該車輪速センサの異常判定までの時間を短縮することができ、また、車体速のデータ値を含んでいることにより、例えば車両が低速走行している場合や停車している場合に、ノイズ等の影響によって異常検出装置が誤作動すること防止でき、さらに、判定条件の一つとして車輪速のデータ値を含んでいることにより、車輪速センサの異常と車輪のロック状態とを明確に区別することができる。
【００４２】
しかも、車体速を検出するための特別な装置（例えば加速度センサ等）を設ける必要がなくなり、車輪速センサを備えた装置の構成を簡素化することができるとともに、当該装置の製造コストが低下し、保守・点検作業を容易にすることができる。
請求項２に記載のものによれば、車輪速センサの異常判定までの時間を短縮することができ、これによって車輪速センサの異常判定までの時間内において車輪がロック状態であると誤判断されることがなく、アンチスキッド制御装置の誤作動の可能性を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例として示したアクチュエータの構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施例として示した車輪速センサの構成を示す図である。
【図４】本発明の異常検出装置の処理フローチャートである。
【図５】車輪速センサの異常検出過程を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１ＦＬ，１ＦＲ 前輪（非駆動輪）
１ＲＬ，１ＲＲ 後輪（駆動輪）
６ＦＬ〜６ＲＲ ホイールシリンダ（制動用シリンダ）
７ＦＬ〜７Ｒ 車輪速センサ
８ ブレーキペダル
９ マスタシリンダ
１０ＦＬ〜１０Ｒ アクチュエータ
１２ 電磁流入弁
１３ 電磁流出弁
１４ 油圧ポンプ
１７ 直流モータ
１９ 前後加速度センサ
２１ アンチスキッド制御装置
３１ 異常検出装置
３３ 判定回路（判定手段）
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばアンチスキッド制御装置その他に使用する車輪速センサの異常を検出する車輪速センサの異常検出装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車輪速センサの異常検出装置としては、従来、例えばアンチスキッド制御装置のフェイルセーフ機能として備えられたものがある。すなわち、当該異常検出装置は、車両に搭載した車輪速センサ（例えば通常のフロントエンジン・リアドライブ車の場合は、左右前輪と後輪側のプロペラシャフトとに配設される）が車両の各車輪の回転速度に比例したパルス信号を車輪速検出回路に供給し、この車輪速検出回路にて検出された車輪速に基づいてさらに疑似車体速を検出し、この疑似車体速と車輪速との差値が設定値を越えた状態が設定時間以上継続しているか否かを判断することにより、少なくともいずれかの車輪速センサが異常状態であることを検出するようにしている。
【０００３】
例えば、疑似車体速が５０km/hと検出され、左右前輪及び後輪のうちのある車輪速が０km/hと検出された場合、設定値が３０km/hであれば、疑似車体速と車輪速との差値５０km/hは前記設定値を越えている。そして、このように差値５０km/hの状態が例えば１sec 以上継続していれば、前記車輪速が０km/hとなった車輪に配設されている車輪速センサを異常と判定するのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車輪速センサの異常検出装置にあっては、車輪速センサから送出されたパルス信号に基づいて車輪速を検出した後、この車輪速に基づいて疑似車体速を検出し、これら車輪速データ及び疑似車体速データの値から異常を検出するものであったため、実際に車輪速センサに異常が発生してからこの異常が検出されるまでに比較的長い時間が必要となってしまう。そして、このように車輪速センサの異常検出に時間がかかると、前記異常が発生した車輪速センサが配設されている車輪は、実際には良好に回転しているにもかかわらずロック状態になっていると誤判断されてしまうといった問題があった。
【０００５】
なお、例えば車輪速センサを、外周面に歯を形成したロータと、このロータに対応する永久磁石及び検出コイルを設けた磁気センサ部とで構成したときには、車輪速センサの異常検出を電気的な導通の如何により検出して短時間での異常検出を可能にすることが考えられるが、これでは実際に車輪速センサに異常が生じていても電気的には導通している場合や、短絡故障の場合には正確に異常を検出できない。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決し得るものであって、その目的は、車輪速センサの異常を短時間でしかも的確に検出することができる車輪速センサの異常検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の車輪速センサの異常検出装置のうち、請求項１に記載のものは、車両に搭載され車輪回転速度に比例したパルスを出力する複数の車輪速センサの異常を検出する車輪速センサの異常検出装置において、単位時間に得られた前記パルスの個数に基づき前記各車輪速センサごとに車輪速を検出する車輪速検出手段と、前記車輪速検出手段の検出結果のうちの一つを車体速として選択する車体速選択手段と、前記車輪速，前記車体速及び前記パルスに基づいて前記車輪速センサの異常を判定する判定手段と、を備え、前記判定手段は、前記車輪速のそれぞれが所定車輪速以上であるか否かを判定する車輪速判定部と、前記車体速が所定車体速以上であるか否かを判定する車体速判定部と、前記車輪速センサのそれぞれについて前記パルスのオン・オフ状態を監視して当該パルスが所定時間連続してオフ状態であるか否かを判定するパルス監視判定部と、一の前記車輪速センサについて検出された最新の前記車輪速が所定車輪速以上で且つ前記車体速が所定車体速以上であってしかも当該一の車輪速センサについて前記パルス監視判定部が所定時間内で連続してパルスのオフ状態を確認したとき当該一の車輪速センサを異常と判定する車輪速センサ異常判定部と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載のものは、請求項１に記載の発明を、制動時のブレーキ圧を制御して車両のロック状態発生を防止するアンチスキッド制御装置に具備された車輪速センサに適用したことを特徴としている。
【００１０】
【作用】
本発明の車輪速センサの異常検出装置の作用について説明する。
先ず、車両が走行を開始する（すなわち車輪が回転し始める）と、車輪速センサからは車輪回転速度に比例したパルスが出力され、このパルスに基づいて車輪速検出手段が車輪速を検出する。ここで、一般にこのようなパルスに基づく車輪速は、単位時間（例えば１０ms等）に得られた前記パルスの個数によって検出され、しかも任意の時点における車輪速は、その時点に対して前回の単位時間に得られたパルスの個数に基づき検出されるので、当該車輪速は、パルスの出力に対して遅れて検出されることになる。
【００１２】
そこで、本発明によれば、車両に搭載された複数の車輪速センサから車輪回転速度に比例したパルスがそれぞれ出力されると、これらパルスごとに車輪速検出手段が車輪速を検出する。そして、車輪速検出手段によるこれらの検出結果のうちの一つは、車体速選択手段において車体速として選択される。
そして、車輪速判定部で車輪速が所定車輪速（例えば３０km/h）以上であるか否かが判定される一方、車体速判定部で車体速が所定車体速（例えば３０km/h）以上であるか否かが判定され、さらにパルス監視判定部でパルスのオン・オフ状態を監視して当該パルスが所定時間連続してオフ状態であるか否かが判定される。ここで、例えば車両が減速した場合は、車輪の回転数が低下することによってパルス出力が徐々に減少し（すなわち車輪速及び車体速が徐々に減少し）、車輪ロックが発生した場合は、車両の走行中に回転している車輪の慣性の影響でパルス出力が突然零にはならず徐々に低下していく（すなわち車輪速は、車輪の慣性の影響から突然零にはならず徐々に低下していく）。したがって、ある時点から突然パルスが停止し、しかもその時間が連続して経過している一方、上記時間遅れの影響から所定の車輪速を維持し続けていることは考えられず、かような場合は明らかに車輪速センサに異常が発生しているといえる。
したがって、一の前記車輪速センサについて検出された最新の前記車輪速が所定車輪速以上で且つ前記車体速が所定車体速以上であってしかも当該一の車輪速センサについてパルス監視判定部が所定時間（例えば５０ms）内で連続してパルスのオフ状態を確認したときには、車輪速センサ異常判定部が当該一の車輪速センサを異常と判定する。より具体的には、上述した理由から、任意の時点における車輪速は、その時点に対して前回の単位時間に得られたパルスの個数に基づくために、当該パルスの出力に対して遅れて検出される。したがって、従来の異常検出装置では、実際に異常異常が発生してから少なくとも前記単位時間が経過した後、車輪速が所定速度から突然零に低下した時点で初めて異常が検出されていたのが、本発明の異常検出装置では、パルスのオフ状態が連続して所定時間内経過した時点で異常が検出されるのである。
このように異常検出装置を構成した場合は、車体速を検出するための特別な装置（例えば加速度センサ等）を設ける必要がない。また、このような異常検出装置を、車両の制動時に作動するアンチスキッド制御装置に適用した場合には、前記車体速選択手段を複数のデータ値のうち最も高いものを選択する所謂セレクト・ハイとして構成し、車両の加速時に作動するトラクッション制御装置に適用した場合には、前記車体速選択手段を複数のデータ値のうち最も低いものを選択する所謂セレクト・ローとして構成するとよい。
【００１３】
前記請求項１に記載の車輪速センサの異常検出装置をアンチスキッド制御装置に適用したのが請求項２に記載のものである。すなわち、上述したように、車両に搭載された車輪速センサから車輪回転速度に比例したパルスが出力されると、このパルスに基づいて車輪速検出手段が車輪速を検出する一方、車体速検出手段においては車両の車体速が検出され、前記車輪速及び前記車体速のデータ値と前記パルスの状態とに基づいて、判定手段が車輪速センサを異常と判定する。これによって、車輪速センサの異常判定までの時間が短縮されるから、この異常判定までの時間内において車輪がロック状態であると誤って判断されることがなく、アンチスキッド制御装置の誤作動の可能性が低減する。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例を示すブロック図である。この図において、符号１ＦＬ，１ＦＲは前輪、１ＲＬ，１ＲＲは後輪であり、後輪１ＲＬ，１ＲＲには、エンジン２の回転駆動力が変速機３，プロペラシャフト４及び終減速装置５を介して伝達され、フロントエンジン・リアドライブ（単にＦＲとも記す）車の構成を有する。
【００１７】
各車輪１ＦＬ〜１ＲＲには、それぞれ制動用シリンダとしてのホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲが取り付けられているとともに、各前輪１ＦＬ，１ＦＲには、これらの車輪回転速度に応じた周波数の車輪速検出信号を出力する車輪速センサ７ＦＬ，７ＦＲが取り付けられ、プロペラシャフト４には、後輪１ＲＬ，１ＲＲの車輪回転速度に応じた周波数の車輪速検出信号を出力する車輪速センサ７Ｒが取り付けられている。
【００１８】
そして、前輪側ホイールシリンダ６ＦＬ，６ＦＲには、ブレーキペダル８の踏み込みに応じて二系統のマスタシリンダ圧を発生するマスタシリンダ９からのマスタシリンダ圧が前輪側アクチュエータ１０ＦＬ，１０ＦＲを介して個別に供給されるとともに、後輪側ホイールシリンダ６ＲＬ，６ＲＲには、マスタシリンダ９からのマスタシリンダ圧が共通の後輪側アクチュエータ１０Ｒを介して供給される。
【００１９】
アクチュエータ１０ＦＬ〜１０Ｒのそれぞれは、図２に示すように、マスタシリンダ９に接続される油圧配管１１とホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲとの間に介装された電磁流入弁１２と、この電磁流入弁１２と並列に接続された電磁流入弁１３，油圧ポンプ１４及び逆止弁１５の直列回路と、電磁流入弁１３及び油圧ポンプ１４間の油圧配管に接続されたアキュムレータ１６とを備えている。そして、電磁流入弁１２は、後述するアンチスキッド制御装置２１から入力される制御信号ＥＶが論理値“０”であるときに開状態，論理値“１”であるときに閉状態となり、電磁流出弁１３は逆に制御信号ＡＶが論理値“０”であるときに閉状態，論理値“１”であるときに開状態となり、さらに油圧ポンプ１４は直流モータ１７によって回転駆動され且つ制御信号ＭＲが所定電圧であるときに回転駆動状態となる。
【００２０】
また、各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒのそれぞれは、図３に示すように、前輪１ＦＬ，１ＲＲのドライブシャフト及びプロペラシャフト４の所定位置に個別に装備され且つ外周面に所定歯数Ｚ（例えばＺ＝２０）のセレーションが形成されたロータ７ａと、これに対向する磁石７ｂが内蔵され且つその発生磁束による誘導起電力を検出するコイル７ｃとから構成される。つまり、車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒのコイル７ｃにはロータ７ａのセレーションの回転に応じた周波数の起電力が誘導されるようになっていて、その誘導起電力が車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒの出力となる。
【００２１】
また、車両には、その前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ１９が配設されている。この前後加速度センサ１９は、車両に加減速度が生じていないときに零電圧，加速度が生じているときにその加速度の大きさに応じた正の電圧及び減速度が生じているときにその減速度の大きさに応じた負の電圧でなる加速度検出値ＸG を出力するようになっている。
【００２２】
そして、各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒから出力される誘導起電力がシュミット回路等の波形整形回路２０ＦＬ〜２０Ｒに供給され、これら波形整形回路２０ＦＬ〜２０Ｒでパルス信号に変換された車輪速検出値と、前後加速度センサ１９の加速度検出値ＸG とが、アンチスキッド制御装置２１に供給されるようになっている。このアンチスキッド制御装置２１は、波形整形回路２０ＦＬ〜２０Ｒの出力と各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの回転半径とから車輪の周速度である実車輪速（車両の走行状況）ＶｗFLIN〜ＶｗRIN を演算し、特に、アンチスキッド制御装置２１においては、不要な高周波を取り除くため、これら実車輪速ＶｗFLIN〜ＶｗRIN にローパスフィルタをかけて車輪速ＶｗFL〜ＶｗR を演算する。そして、これら車輪速ＶｗFL〜ＶｗR のうち最も高い車輪速（セレクトハイ車輪速）と前後加速度検出値ＸG （車両の走行状況）とに基づいて実際の車体速度に対応する疑似車速Ｖi を算出するとともに、この疑似車速Ｖi ，各車輪速ＶｗFL〜ＶｗR 及びこれらの加減速度に基づいて制動時の車輪ロックを防止する各車輪毎の制御信号ＥＶ，ＡＶ及びＭＲを生成し、これらを各アクチュエータ１０ＦＬ〜１０Ｒに出力するようになっている。
【００２３】
また、波形整形回路２０ＦＬ〜２０Ｒが異常検出装置３１に入力される。この異常検出装置３１は、波形整形回路２０ＦＬ〜２０Ｒの出力を入力してパルス周期をカウントするカウンタ３２ＦＬ〜３２Ｒと、これらカウンタ３２ＦＬ〜３２Ｒのカウント値がディジタル値で入力されるとともに、アンチスキッド制御装置２１から実車輪速ＶｗFLIN〜ＶｗRIN 及び疑似車速Ｖi が入力され、これらの入力に基づいて図４に示すフローチャートにしたがい各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒの異常を判定する判定回路３３とから構成される。
【００２４】
判定回路３３は、各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒのそれぞれに対して判定処理を行うものであるが、図４では特に車輪速センサ７Ｒについてのフローチャートを示しており、これと全く同様な判定処理が車輪速センサ７ＦＬ，７ＦＲについても行われる。すなわち、先ずステップＳ１でアンチスキッド制御装置２１において演算された実車輪速ＶｗRIN を読み込み、ステップＳ２で同様にアンチスキッド制御装置２１において演算された疑似車速Ｖi を読み込む。次いで、ステップＳ３に移行して、前記実車輪速ＶｗRIN が３０km/h以上であるか否かを判断し、ＶｗRIN ≧３０km/hであればステップＳ４へと移行する。ステップＳ４では、前記疑似車速Ｖi が３０km/h以上であるか否かを判断し、Ｖi ≧３０km/hであればステップＳ５へと移行し、ステップＳ５では、前記波形整形回路２０Ｒの出力に基づき、この出力（つまりパルス振幅）が連続して出力されているか否かを監視するとともに、当該出力が連続して５０msec中断された場合にステップＳ６へと移行して車輪速センサ７Ｒを異常と判定する。一方、ステップＳ３〜Ｓ５においてＮＯと判断された場合は、そのまま処理を終えて初期状態に戻る。
【００２５】
次に、本実施例の動作を説明する。ここでは、前記車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒのうち、特に車輪速センサ７Ｒに異常が発生したと仮定して説明を進める。
今、車両が図示しないイグニッションスイッチをオフ状態として停車しているものとすると、この状態では、各制御回路に電源が供給されておらず、アンチスキッド制御装置２１の指令信号ＥＶ及びＡＶが論理値“０”となっており、指令信号ＭＲが零となっている一方、図４に示すフローチャートが作動しないので、アクチュエータ１０ＦＬ〜１０Ｒは、電磁流入弁１２が開状態、電磁流出弁１３が閉状態及び油圧ポンプ１４が停止状態となっており、マスタシリンダ９で発生されるマスタシリンダ圧が直接ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給される。したがって、ブレーキペダル８を解放しているときには、マスタシリンダ９のマスタシリンダ圧が零であるので、ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲのブレーキ液圧も零となって非制動状態となり、逆にブレーキペダル８を踏み込んでいるときには、その踏み込み量に応じたマスタシリンダ圧がマスタシリンダ９から発生されるので、これがホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給されて車両は制動状態となる。
【００２６】
この状態から前記イグニッションスイッチをオン状態とすると、各制御回路に電源が投入され、アンチスキッド制御装置２１が作動状態となるとともに、波形整形回路２０Ｒからパルスが出力され、異常検出装置３１のカウンタ３２Ｒに供給される。このとき、車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒから出力される誘導起電力及び前後加速度センサ１９の加速度検出値ＸG は零となっており、加速度検出値ＸG と実車輪速ＶｗFLIN〜ＶｗRIN のセレクトハイ車輪速とによって算出される疑似車速Ｖi が零であるから、前記フローチャートにおけるステップＳ１ではＶｗRIN ＝０が読み込まれるとともに、ステップＳ２ではＶi ＝０が読み込まれ、次いでステップＳ３においてＮＯと判断された後、初期状態へと移行する。
【００２７】
この停止状態からブレーキペダル８の踏み込みを解放し、車両を発進させて加速状態とすると、車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒから車輪の回転速度に応じた周波数の誘導起電力が出力され、これらが波形整形回路２０ＦＬ〜２０Ｒでパルス信号に変換されてアンチスキッド制御装置２１に供給されるとともに、前後加速度センサ１９からアンチスキッド制御装置２１に供給される加速度検出信号ＸG も正方向に増加する。この場合、ステップＳ１では徐々に加速状態にある実車輪速ＶｗRIN が読み込まれるとともに、ステップＳ２では疑似車速Ｖi が読み込まれるが、ＶｗRIN 及びＶi が３０km／h 以上となるまではステップＳ３においてＮＯと判断されて初期状態へと移行する。
【００２８】
そして、加速状態又は定速走行状態が続いてＶｗRIN 及びＶi が３０km／h 以上となった場合には、ステップＳ３及びＳ４においてＹＥＳと判断され、ステップＳ５へと移行する。そして、ステップＳ５へと至ったとき、各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒに異常がなければ、波形整形回路２０Ｒからは連続してパルスが供給されるから、このステップＳ５でＮＯと判断されて初期状態へと移行する。
【００２９】
一方、前記ステップＳ３及びＳ４においてＹＥＳと判断され、ステップＳ５へと移行したとき、実際に各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒに異常が発生していた場合には、このステップＳ５では以下のように処理される。すなわち、この際のタイムチャートを図５に示すが、各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒが正常であった時間ｔ1 以前までは、波形整形回路２０Ｒからそのときの速度（車輪回転数）に応じたパルスが発生している。そして、単位時間（例えば１０ms）における前記パルスの個数に基づき実車輪速ＶｗRIN が演算されるのだが、現時点における実車輪速ＶｗRIN は、その時点に対して前回の単位時間内に得られたパルス数に基づき演算されるから、実際に各車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒに異常が発生した時間ｔ1 を経過しても、前記前回の単位時間に得られたパルス数に基づく実車輪速ＶｗRIN が３０km/h）を維持し続ける。これが、図５において時間ｔ1 〜ｔ3 の間における実車輪速ＶｗRIN である。
【００３０】
このとき、アンチスキッド制御装置２１においては、電磁流入弁１２のみを開状態に制御していることにより、マスタシリンダ９のブレーキペダル８の踏み込み量に応じたマスタシリンダ圧が各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給され、増圧モードとなる。このような増圧モードとなると、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲの車輪速が低下し、これに伴って車輪減速度も大きくなる。そして、車輪減速度が予め設定された減速度しきい値αを超えると、指令信号ＥＶが論理値“１”に反転され、これによってアクチュエータ１０ｊ（ｊ＝ＦＬ，ＦＲ，Ｒ）の電磁流入弁１２が閉状態とされて、マスタシリンダ９とホイールシリンダ６ｊとの間が遮断されて圧力保持モードとなる。その後、車輪速Ｖｗj が疑似車速Ｖi の８５％に一致すると、指令信号ＡＶ及びＭＲをともにオン状態とすることにより、電磁流出弁１３を開状態とするとともに油圧ポンプ１４を回転駆動してホイールシリンダ６ｊ内の作動油をマスタシリンダ９側に排出し、ホイールシリンダ６ｊを減圧する減圧モードとしてアンチスキッド制御を開始する。
【００３１】
この減圧モードによって車輪速が回復し、車輪加速度が予め設定された加速度しきい値βを超えると前記保持モードとし、その後車輪加速度が加速度しきい値β以下となると、指令信号ＥＶを断続的にオン・オフさせて緩増圧モードとし、その後車輪減速度が再度減速度しきい値αを超えると保持モードに移行し、その後上記制御サイクルを繰り返してアンチスキッド制御を制動状態が解除されるまで断続する。
【００３２】
ここで、時間ｔ1 から５０msec経過した時間ｔ2 までの間に再びパルスが発生しなければ、ステップＳ３，Ｓ４及びＳ５ではＹＥＳと判断され、ステップＳ６に至って車輪速センサ７Ｒの異常が検出される。そして、車輪速センサ７Ｒの異常が検出されると、アンチスキッド制御装置２１及び警報回路２２へと信号が送られる。このため、アンチスキッド制御装置２１から出力される制御信号ＥＶ，ＡＶが論理値“０”になるとともに、制御信号ＭＲも零となり、アンチスキッド制御が停止され、且つ警報回路２２から音又は光等である警報が発せられ、運転者の車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒが異常であることを報知させる。
【００３３】
このように、従来の異常検出装置にあっては、疑似車速Ｖi と実車輪速ＶｗRIN との比較のみによって異常を検出していたため、実車輪速ＶｗRIN が３０km／h 以上のある速度から突然零へと低下した時点（図５の時間ｔ3 ）で初めて車輪速センサ７Ｒの異常が検出されていたのが、本実施例の構成であれば、車輪速センサ７Ｒに異常が発生してから５０msec経過した時点（図５の時間ｔ2 ）で当該車輪速センサ７Ｒの異常を検出することができる。これによって、異常検出までの時間が短縮され、この異常判定までの時間内において車輪のロック状態を誤判断してしまう可能性が低下し、アンチスキッド制御装置２１の誤作動を略確実に防止することができる。
【００３４】
また、本発明の異常検出装置３１では、実車輪速ＶｗRIN を異常検出の条件としたことで、仮に車輪１ＲＲにロック状態が発生したとしても、車両の走行中に回転している当該車輪１ＲＲの慣性の影響で、パルス出力は突然零になることはなく前記単位時間内に再び発生する。つまり、実車輪速ＶｗRIN は、車両の走行に伴って回転していた車輪１ＲＲの慣性の影響から突然零にはならず徐々に低下していく。したがって、ＶｗRIN ≧３０km／h まではステップＳ３，ステップＳ４においてＹＥＳと判断されるが、ステップＳ５においてＮＯと判断される一方、ＶｗRIN ≦３０km／h となった後はステップＳ３においてＮＯと判断され、このいずれの場合も初期状態へと移行する。したがって、上記のように実車輪速ＶｗRIN が突然零となる車輪速センサの異常の場合と、実車輪速ＶｗRIN が徐々に低下する車輪ロックの場合とを明確に区別することができる。
【００３５】
さらに、例えば車両が低速走行している場合や停車している場合には、ステップＳ３あるいはステップＳ４のいずれかにおいて必ずＮＯと判断され、初期状態へと移行する。したがって、ノイズ等の影響によって異常検出装置３１が誤って作動することがなく、実際に車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒの異常検出を必要とする車両の３０km/h以上の走行時にのみ検出することができる。
【００３６】
加えて、パルスの状態を監視することで、車輪速センサ７ＦＬ〜７Ｒが短絡故障を来した等の不具合をも検出することができる。
なお、上記実施例では、実際の車体速度に対応する疑似車速Ｖi は、車輪速ＶｗFL〜ＶｗR のうち最も高い車輪速（セレクトハイ車輪速）と前後加速度検出値ＸG （車両の走行状況）とに基づいて算出するとしたが、前記車輪速ＶｗFL〜ＶｗR のうち最も高い車輪速を選択する車輪速選択回路をアンチスキッド制御装置２１に設け、この車輪速選択回路において選択された車輪速を前記疑似車速Ｖi として採用することもできる。このように構成した場合には、前後加速度センサ１９を設ける必要がなくなるといった利点がある。
【００３７】
ところで、上記図４に示したフローチャートにおいて、ステップＳ３及びステップＳ４でそれぞれ実車輪速ＶｗRIN ，疑似車速Ｖi を３０km／h 以上としたのは、以下に述べる考察に基づいている。
１）先ず、車輪に発生する減速度を求める。
Ｉ・（ｄω／ｄｔ）＝μ・Ｗ・Ｒ−ＴB より、
ｄω／ｄｔ＝（μ・Ｗ・Ｒ−ＴB ）／Ｉ．
ここに、
Ｉ；車輪の慣性力 （ｋｇｆ・ｍｓ2 ）
ｄω／ｄｔ；車輪の角加速度 （ｒａｄ／ｓ2 ）
μ；路面─タイヤ摩擦係数
Ｗ；輪荷重 （ｋｇｆ）
Ｒ；タイヤ動半径 （ｍ）
ＴB ；ブレーキトルク （ｋｇｆ・ｍ）
である。
【００３８】
したがって、車輪に発生する減速度ｄＶw ／ｄｔは、
【００３９】
すなわち、とりうる車輪速をＶw0（単位ｍ／ｓ），パルス周期をＴ（単位ｓ），車速換算周波数をＦ0 （単位ＨZ ・ｓ／ｍ）とすると、
Ｖw0＝（１／Ｔ）・（１／Ｆ0 ）．
３）最後に、車輪速センサの異常検知車速を算出する。
異常検知車速をＶw1（単位ｍ／ｓ），パルス監視周期の間に変化し得る車輪速をΔＶW （単位ｍ／ｓ）とすると、
Ｖw1＋ΔＶW ＝Ｖw0であるから、Ｖw1＝ΔＶW −Ｖw0．
ΔＶW ＝（ｄＶw ／ｄｔ）・Ｔより、
【００４０】
なお、本実施例においては、ホイールシリンダを油圧で制御する場合について説明したが、これに限らず他の液体又は空気等の気体を適用し得ることは言うまでもない。また、異常検出装置３１をアンチスキッド制御装置２１に適用した場合について説明したが、これに限定されず、例えばトラクッションコントロール装置等に適用したとしても同様の効果を得ることができる。このようにトラクッションコントロール装置に適用した場合には、疑似車速Ｖi をセレクトローで選択させるとよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の車輪速センサの異常検出装置によれば、以下の効果を得ることができる。
請求項１に記載のものによれば、パルスの状態を監視しつつ車輪速センサの異常を検出するため、車輪速の検出における時間遅れの影響がなくなり、当該車輪速センサの異常判定までの時間を短縮することができ、また、車体速のデータ値を含んでいることにより、例えば車両が低速走行している場合や停車している場合に、ノイズ等の影響によって異常検出装置が誤作動すること防止でき、さらに、判定条件の一つとして車輪速のデータ値を含んでいることにより、車輪速センサの異常と車輪のロック状態とを明確に区別することができる。
【００４２】
しかも、車体速を検出するための特別な装置（例えば加速度センサ等）を設ける必要がなくなり、車輪速センサを備えた装置の構成を簡素化することができるとともに、当該装置の製造コストが低下し、保守・点検作業を容易にすることができる。
請求項２に記載のものによれば、車輪速センサの異常判定までの時間を短縮することができ、これによって車輪速センサの異常判定までの時間内において車輪がロック状態であると誤判断されることがなく、アンチスキッド制御装置の誤作動の可能性を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例として示したアクチュエータの構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施例として示した車輪速センサの構成を示す図である。
【図４】本発明の異常検出装置の処理フローチャートである。
【図５】車輪速センサの異常検出過程を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１ＦＬ，１ＦＲ 前輪（非駆動輪）
１ＲＬ，１ＲＲ 後輪（駆動輪）
６ＦＬ〜６ＲＲ ホイールシリンダ（制動用シリンダ）
７ＦＬ〜７Ｒ 車輪速センサ
８ ブレーキペダル
９ マスタシリンダ
１０ＦＬ〜１０Ｒ アクチュエータ
１２ 電磁流入弁
１３ 電磁流出弁
１４ 油圧ポンプ
１７ 直流モータ
１９ 前後加速度センサ
２１ アンチスキッド制御装置
３１ 異常検出装置
３３ 判定回路（判定手段）
Claims (2)
- 車両に搭載され車輪回転速度に比例したパルスを出力する複数の車輪速センサの異常を検出する車輪速センサの異常検出装置において、
単位時間に得られた前記パルスの個数に基づき前記各車輪速センサごとに車輪速を検出する車輪速検出手段と、前記車輪速検出手段の検出結果のうちの一つを車体速として選択する車体速選択手段と、前記車輪速，前記車体速及び前記パルスに基づいて前記車輪速センサの異常を判定する判定手段と、を備え、
前記判定手段は、前記車輪速のそれぞれが所定車輪速以上であるか否かを判定する車輪速判定部と、前記車体速が所定車体速以上であるか否かを判定する車体速判定部と、前記車輪速センサのそれぞれについて前記パルスのオン・オフ状態を監視して当該パルスが所定時間連続してオフ状態であるか否かを判定するパルス監視判定部と、一の前記車輪速センサについて検出された最新の前記車輪速が所定車輪速以上で且つ前記車体速が所定車体速以上であってしかも当該一の車輪速センサについて前記パルス監視判定部が所定時間内で連続してパルスのオフ状態を確認したとき当該一の車輪速センサを異常と判定する車輪速センサ異常判定部と、を備えたことを特徴とする車輪速センサの異常検出装置。 - 前記車輪速センサは、制動時のブレーキ圧を制御して車両のロック状態発生を防止するアンチスキッド制御装置に具備された車輪速センサであることを特徴とする請求項１に記載の車輪速センサの異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04915394A JP3826408B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 車輪速センサの異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04915394A JP3826408B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 車輪速センサの異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07257354A JPH07257354A (ja) | 1995-10-09 |
| JP3826408B2 true JP3826408B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=12823160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04915394A Expired - Lifetime JP3826408B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 車輪速センサの異常検出装置 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3826408B2 (ja) |
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-
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- 1994-03-18 JP JP04915394A patent/JP3826408B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPH07257354A (ja) | 1995-10-09 |
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