JPH01132968A - 車輸速センサの検出値補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両等に備えられた車輪速センサの検出値補
正装置に関し、特に、車輪の回転速度に応じたパルス周
期信号を出力する車輪速センサのパルス抜けや外部雑音
の重畳等による誤った検出信号を補正して車輪速情報の
信頼性を高め、例えばアンチスキッドブレーキシステム
の誤動作を防止した車輪速センサの検出値補正装置に関
する。

（従来の技術） −ａに、パニックブレーキング等の急制動時には車輪が
ロックしやすく、操縦性の喪失や制動距離の増大など危
険な状態を招来する。このような状態を防止するものと
して、近時、いわゆるアンチスキンドブレーキシステム
が実用化されている。

従来のこの種のアンチスキンドブレーキシステムとして
は、例えば特公昭５１−６３０５号公報に記載されたも
のがあり、このシステムでは、車体加速度を検出する加
速度センサと、車輪速度を検出する車輪速センサとを備
え、検出された車体加速度と車輪速度とに基づいて、推
定車体速度を求めるとともに、さらに、次式■に従って
車輪と路面間の滑りの大きさ（いわゆるスリップ率ＳＲ
）を演算する。

一般に、スリップ率Ｓ、Ｉが０．１５付近では、制動の
効率を表すいわゆる制動抵抗系数が最大値を示すことが
知られており、このＳ８を０．１５付近に維持すること
で、制動距離の短縮や、スキンド回避による操縦安定性
の確保を図ることができる。すなわち、アンチスキッド
ブレーキシステムは、制動時、上記車体加速度および車
輪速度をリアルタイムで検出して、このときのＳＲを演
算して、このＳ、ｌの値が０．１５付近となるように、
ブレーキ液圧を増減操作するものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来のアンチスキッドブレー
キシステムにあっては、その車輪速センサが車輪と一体
的に回転し、外周に多数の凹凸が形成されたセンサロー
タと、センサロータの凹凸と接近してアクスル側に取り
付けられ、磁束を発生するセンサ本体と、を有し、車輪
と一体に回転するセンサロータの凹凸により磁束を変化
させ、この磁束の変化から車輪速に応じた周波数の信号
を発生するとともに、発生した信号を直接、アンチスキ
ッドブレーキシステムの制御パラメータとする構成とな
っていたため、例えば、何らかの原因で磁束が乱調され
たり、あるいは電気的な外部雑音が印加された場合、こ
れらの外乱によって車輪速センサは実際の車輪速と異な
った周波数の信号を出力してしまい、その結果、アンチ
スキンドブレーキシステムが誤動作するといった問題点
があった・ （発明の目的） そこで本発明は、検出された車輪速の時間的な変化量（
すなわち、加速度や加々速度）が、所定の制限値（上限
基準値）を超過した場合、超過分を制限することにより
、外乱の影響を受けて異常となった車輪速を補正し、車
輪速情報の信転性を高めてアンチスキッドブレーキシス
テムの誤動作を防止することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明による車輪速センサの検出値補正装置は上記目的
達成のため、その基本概念図を第１図に示すように、車
輪の回転速度を検出する車輪速検出手段ａと、検出され
た回転速度を少なくとも所定の一検出周期の間保持する
回転速度保持手段すと、検出された回転速度に基づいて
車輪の回転加速度を演算する加速度演算手段Ｃと、演算
された回転加速度を少なくとも所定の一検出周期の間保
持する加速度保持手段ｄと、演算された回転加速度に基
づいて車輪の回転加々速度を演算する加速度演算手段ｅ
と、回転加々速度の上限基準値を設定する設定手段ｆと
、演算された回転加々速度の大きさが上限基準値よりも
大きいとき、回転加速度の補正を指令する指令手段ｇと
、指令手段ｇから指令が出力されたとき、所定の一検出
周期前の回転加速度を参考にして今回演算された回転加
速度を減少補正する補正手段りと、減少補正された回転
加速度と今回検出された回転加速度とを比較し、補正回
転加速度の方が小さいとき、該補正回転加速度に前記一
検出周期時間を乗じた値に相当する回転速度の差分値と
一検出周期前の回転速度とを加算し、車輪速度値信号と
して出力する出力手段ｉと、を備えている。

（作用） 本発明では、車輪の回転速度から求められた回転速度の
変化量（すなわち、加速度や加々速度）が上限基準値を
超えたとき、−検出周期前の加速度や上限基準値を参考
にして超過分が制限され、今回演算された加速度が減少
補正される。そして、この減少補正された加速度に先回
の車輪速度値信号が加算され、今回の車輪速度値信号と
して出力される。

したがって、検出された車輪の回転速度が外乱等によっ
て大きく変化した場合でも、この変化分は制限されて出
力に現れないので、信頬性の高い車輪速度値信号を得る
ことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２〜６図は本発明に係る車輪速センサの検出値補正装
置の一実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。第２図において、１は車輪速セ
ンサであり、車輪速センサ１は車輪（図示しない）と一
体的に回転するセンサロータ２と、センサロータ２の凹
凸２ａに接近して配されたセンサ本体３と、を有してい
る。センサ本体３は磁束を発生する磁石を内蔵し、セン
サロータ２の回転に伴う凹凸２ａの移動速度に応じた磁
束の変化を、正弦波電圧信号Ｓ、に変えて車輪速演算器
４に出力する。車輪速演算器４は正弦波電圧信号Ｓ１を
矩形波信号（パルス）に整形し、このパルス周朋の逆数
を現在の車輪回転速度を表す車輪速信号■ωｉｎとして
車輪速フィルタ５に出力する。なお、上記車輪速センサ
１および車輪速演算器４は車輪速検出手段６を構成して
いる。

車輪速フィルタ５は回転速度保持手段、加速度演算手段
、加速度保持手段、加速度演算手段、設定手段、指令手
段、補正手段および出力手段としての機能を有し、マイ
クロコンピュータ等により構成されている。マイクロコ
ンピュータは、例えば、所定のプログラムを逐次実行し
て車輪速センサの検出値補正処理を行う処理装置と、後
述する所定のプログラムを格納するＲＯＭと、処理の経
過に従って変数が書き替えられる変数テーブルが割り当
てられたＲＡＭと、車輪速演算器４からの車輪速信号■
ωｉｎが入力されるとともに、処理結果としての車輪速
度値信号■ωが出力される■／Ｑポートと、を含んで構
成されている。

一方、７は前後方向の車体加速度Ｇを検出する車体加速
度センサであり、車体加速度センサ７で検出された車体
加速度Ｇは積分器８に出力される。

積分器８はブレーキペダルスイッチ９からのペダルの踏
み込みを示すスイッチ信号Ｓ２に従って、車輪速フィル
タ５からの車輪速度値信号■ωを取り込み、このときの
車輪速度値信号■ωを初期値として以降に入力される車
体加速度Ｇを積分し、車体の速度に略等しい推定車体速
度Ｖ、をアンチスキッド制御コントローラ（以下、Ａ／
Ｓコントローラという）ＩＯに出力する。

Ａ／Ｓコントローラ１０はブレーキペダルスイッチ９か
らのスイッチ信号Ｓｔに依って制動操作が開始されたこ
とを知り、この制動操作期間中、以下の動作を実行する
。すなわち、推定車体速度Ｖ、と車輪速度値信号■ωに
基づいてスリップ率Ｓ６を演算しく前弐■参照）、この
スリップ率３Ｎから、制御対象車輪と路面間の滑り状態
を推定してブレーキ液圧を操作する３種の操作信号Ｓ　
ＣＷＴ（増圧信号Ａ、保持信号Ｂ、Ｊ圧信号Ｃ）の何れ
かをアクチュエータ１１に出力する。すなわち、緩制動
時には車輪がスキッドしないので増圧信号Ａを出力して
通常のブレーキ動作とし、また、急制動時にはスキッド
の可能性があるので、スリップ率Ｓ８が所定の範囲に収
まるように保持信号Ｂあるいは減圧信号Ｃを適宜出力す
る。

アクチュエータ１１はＡ／Ｓコントローラ１０からの操
作信号Ｓ　ＣＮＴに従って動作し、図示しないマスクシ
リンダからのブレーキ液圧を増圧し、保持し、減圧して
ホイールシリンダ１２に供給する。ホイールシリンダ１
２は車輪と一体的に回転するブレーキディスク１３と、
アクチュエータ１１からのブレーキ液圧に応じた力でブ
レーキディスク１３に摩擦係合し、このブレーキディス
ク１３を介して車輪に制動力を与えるブレーキパッドを
有するシリンダ部１４と、を含んで構成されている。な
お、ブレーキディスク１３は各輪に設けられているが、
ここではそのうちの一つを代表して示している。

次に、作用を説明する。

第３図は車輪速センサの検出値補正処理プログラムのフ
ローチャートであり、本プログラムは車輪速フィルタ５
内の図示しないＲＯＭに格納され、所定の演算周期毎に
実行される。

以下、第３図のプログラムステツブに従って動作を説明
する。

なお、以下の説明で用いられる変数名とその内容の一覧
は次表１のとおりとなる。

表　　１ 今回の・演算周期がタイマ割り込み等によって開始され
ると、まず、Ｐ、で、次式■に従って現在の車輪速信号
Ｖωｉｎと先回の車速速度値信号Ｖωとの差分値を演算
し、この値を現在の車輪加速度■ωｉｎとする。

■ω１ｎ＝Ｖω１ｎ−Ｖ（１）　　・旧・・■なお、０
式から理解されるように、現在の車輪加速度すωｉｎが
加速を表している場合にはその極性が〔正〕となり、減
速を表している場合は〔負〕となる。

次いで、Ｐ２では、Ｐｌで演算したすωｉｎの値をもっ
て補正用加速度※ωを更新する。Ｐ３では、次式〇に従
って先回の車輪速度値信号Ｖω−１と先々回の車輪速度
値信号Ｖω−２との差分値を演算し、この値を先回の車
輪加速度すω、、１とする。

Ｖω柑←■ω柑−Ｖω−２・・・・・・■なお、■弐か
ら理解されるように、※ω−１が加速を表している場合
には、その極圧が〔正〕となり、減速を表している場合
には〔負〕となる。

Ｐ４では、※ω１および※ωｉｎの極性を点検して車両
の走行状態が、加速−加速（あるいは減速−減速）、加
速−減速（あるいは減速−加速）かを判別する。具体的
には、次式■を実行し、その解がＯ以下か否かを判別す
る。

９ω−１×つωｉｎ＜Ｏ・・・・・・■すなわち、０以
下の場合は、※ω−９およびシωｉｎの一方が〔負〕極
性であり、この場合先回と今回の演算周期間で加速−減
速（あるいは減速−加速）へと走行状態が変化したこと
を示し、Ｏ以下でない場合は、※ω１および※ωｉｎの
双方が〔正〕極性かまたは〔負〕極性であり、この場合
、走行状態が加速−加速（あるいは減速−減速）にある
ことを示している。

走廿淋１じｍと（へ１金 まず、Ｐ、で次式〇に従って減速中におけるマイナス方
向の加速度の差分値（減速加々速度に相当）の大きさが
所定の制限値Ｌｌ（Ｌｌの大きさは一演算周期間で例え
ばｌ　ｋｍ　／　ｈに相当する大きさ）を超えたか否か
を判別する。

■ω−、−Ｖω＜Ｌ、　　・・・・・・■すなわち、走
行状態が変化しない場合で、がっ、減速中の場合は※ω
−８およびΩωが共に〔負〕極性であるから、上式■の
演算結果（減速方向の加々速度の大きさ）は、減速度の
変化が大きい程正方向に大きくなり、この加々速度がり
、を超えるような大きなものであるとき、何らかの外乱
等が発生したとして、Ｐ６で次式〇を実行し、※ω−１
にＬｌを加えた値まですωの値を制限する。

シω−ウω−１−Ｌ１　・・・・・・■すなわち、減速
中のΩω−１は〔負〕極性なので、この（−）　＜／ω
−１に−Ｌ、を加えることにより、これらが加算され、
９ωの値は※ωｉｎから減少補正されたＱωへと更新さ
れる。

一方、状態が変化せず、かつ、加速中の場合は、Ｐ５の
Ｎｏ命令からＰ、に進み、Ｐ７で次式■に従って加速中
における加速度の加速度（加々速・度）の大きさが所定
の制限値し、を超えたが否かを判別する。

Ｖω−Ｖω−２〈Ｌｌ　・・・・・・■すなわち、走行
状態が変化しない場合で、がっ、加速中の場合は、※ω
および※ω−１が共に（正〕極性であるから、上式■の
演算結果（＝加速方向の加々速度）は加速度の変化が大
きい程正方向に大きくなり、この加々速度がＬｌを超え
るような大きなものであるとき、何らかの外乱等が発生
したとして、Ｐ、で次式〇を実行し、シω−１にＬｌを
加えた値まで※ωの値を制限する。

※ω−※ω−１＋Ｌ１　・・・・・・■第４図は、上記
Ｐ、〜Ｐ８までの動作を説明する図である。第４図にお
いて、図の上半分は加速−加速における動作（すなわち
、Ｐ７、ＰＩＩの動作）を示し、図の下半分は減速→減
速における動作（すなわち、Ｐ、　、Ｐ、の動作）を示
している。

また、２重の黒丸は過去の※ω−７を表し、図中左方向
に向かって※ω−１、※ω−２・・・・・・と順に過去
に逆向している。さらに、白丸は今回の制限前の※ωを
表し、黒丸は制限後の※ωを表し、白四角は定加減速を
続けた場合のＶω予想到達位置を表している。

いま、加速→加速時において、今回のＶωが白四角から
・さらにＬｌを超えた制限領域内に存在している場合に
は、何かの外乱により異常な検出が行われたとして、こ
のときのＶωを白四角にり。

を加えた制限値まで制限する。一方、減速−減速時も同
様にして、今回のすωが制限領域に存在すると、何らか
の外乱により異常な検出が行われたとして、このときの
Ωωを白四角にＬｌを加えた制限値まで制限する。すな
わち、白四角にＬｌを加えた制限値が上限基準値となる
。なお、Ｌｌの値は車両の加減速性能等を考慮して実験
等によって適値に選定されたものであり、本実施例では
一演算周期当たり１　ｋｍ　／　ｈとしているがこの値
に限定されないことは勿論である。

このようにして、上限基準値により制限された※ωはＰ
９〜Ｐ１□において、所定の制限値し２（Ｌｘの大きさ
は一演算周期で例えば、３．５　ｋｍ／ｈに相当する大
きさ）による制限を受ける。すなわち、Ｐ、で加速−加
速時の※ωがＬ２を超えたか否かを判別し、超えた場合
にはＰｌ。で※ωの値をＬ２に制限する。また、減速−
減速時のシωは、ｐＨでＬ！と比較され、超えた場合に
はｐＨｚで９ωの値をＬ２に制限する。

第５図は、Ｐ、〜Ｐ１２の動作を説明する図である。加
速−加速時において、〔正〕極性のＶωはこれも〔正〕
極性のり、ｔと比較され、※ω＞　Ｌ　ｚのとき、※ω
−Ｌ２に制限される。また、減速−減速時において、〔
負〕極性の※ωはこれも〔負〕極性のＬ２と比較され、
−※ω＞−Ｌｔのとき、■ω−−Ｌｔに制限される。

１−状ヒが・ヒした　八 一方、前述のＰ４で加速−減速（あるいは減速−加速）
へと走行状態が変化した場合、※ωはＰｌ、〜ＰＩ７で
所定の制限値し、の制限を受ける。なお、Ｌ３の大きさ
は一演算周期間で例えばｌｋｍ／ｈに相当する大きさに
設定されている。

まず、ＰＩ３でＶω−１とＶωｉｎとを比較して現在の
走行状態が加速か否かを判別する。すなわち、Ｖω−、
＜Ｖωｉｎのときは、現在の車輪速度が過去よりも大で
あり、この場合、減速−加速へと走行状態が変化してい
る。そして、このような加速時、Ｐｌ４で※ωがり、を
超えているか否かを判別し、超えている場合、９ωをり
、で制限する。また、走行状態が加速−減速の場合には
、Ｐｏで〔負〕極性のＱωが〔負〕極性のし、を超えて
いるか否かを判別し、超えている場合、※ω−Ｌ３を実
行してり、で制限する。

第６図は上記Ｐ１４〜Ｐｌ？の動作を説明するための図
である。減速−加速時において、白丸で示す※ωがり、
を超えて変化した場合には、外乱ありとしてＬ３に制限
され、同様に、加速−減速時においても、白丸で示す※
ωがＬツを超えて変化した場合には、外乱ありとしてＬ
３に制限される。

以上のように、走行状態に応じてり、〜Ｌ、による制限
を受けた※ωは、ｐＨ＋で※ωｉｎと絶対値比較され、
１＜／ω１く１９ωｉｎｌの場合には※ωｔｎの値が信
頼できないとして、Ｐ４で信頼できる方の※ωを※ω−
８に代入する。これに対し、１※ω１〉１※ωｉｎｌの
場合には※ωの値が信頼できないとしてＰ２゜で信頼で
きる方の※ωｉｎを※ω−３に代入する。そして、Ｐａ
ｌでＶω−２にＶω−８を代入し、また、Ｐ２□で■ω
−１にＶωを代入してそれぞれ次回の処理のために値を
更新する。

最後に、次式■に従ってＶωを更新するとともに、この
Ｖωを今回検出された車輪速度値信号Ｖωとして出力す
る。

Ｖω←Ｖω＋※ω−１・・・・・・■ すなわち、※ω、、１はり、〜Ｌ３によって制限された
※ωおよび検出されたそのままの※ωｉｎのうち信顛で
きる方の値が代入されたものであり、この※ω−１を先
回のＶωに加算して今回の■ωを得ている。ここで０式
中に示す※ω−１は前述した様に速度の差分値であるか
ら、その単位は■ωと同様にｌｕ＋＋／ｈとして表され
るものである。したがってＶω＋※ω−１もその単位を
ｋｍ／ｈとし、速度を示すものとなる。ここで、※ω−
２が加速度の単位（ｌｕｓ／ｈ”）で規定される場合に
は、その値に一検出周期時間を乗じた値を■ωに加算し
てやる事により、前述したのと同様に新たな■ωの速度
値が求まる。したがって、このようにして求められた今
回の■ωは外乱等の影響が排除されたものであるから、
アンチスキッド制御に用いて誤動作を誘引することのな
い信頼性の高い車輪速情報を得ることができる。

（効果） 本発明によれば、検出された車輪速の時間的な変化量（
すなわち、加速度や加々速度）が、所定の制限値を超過
した場合、超過分を制限しているので、外乱の影響を受
けて異常となった車輪速を補正することができ、車輪速
情報の信頼性を高めてアンチスキッドブレーキシステム
の誤動作を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念図、第２〜６図は本発明に係
る車輪速センサの検出値補正装置の一実施例を示す図で
あり、第２図はその全体構成図、第３図はその車輪速セ
ンサの検出値補正処理プログラムのフローチャート、第
４図はそのり、を用いた※ωの制限動作を説明するため
の図、第５図はそのＬ２を用いた９ωの制限動作を説明
するための図、第６図はそのり、を用いたＱωの制限動
作を説明するための図である。 ５・・・・・・車輪速フィルタ（回転速度保持手段、加
速度演算手段、加速度保持手段、加 速度演算手段、設定手段、指令手段、 補正手段、出力手段）、 ６・・・・・・車輪速検出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）車輪の回転速度を検出する車輪速検出手段と、ｂ）
   検出された回転速度を少なくとも所定の一検出周期の間
   保持する回転速度保持手段と、 ｃ）検出された回転速度に基づいて車輪の回転加速度を
   演算する加速度演算手段と、 ｄ）演算された回転加速度を少なくとも所定の一検出周
   期の間保持する加速度保持手段と、 ｅ）演算された回転加速度に基づいて車輪の回転加々速
   度を演算する加々速度演算手段と、 ｆ）回転加々速度の上限基準値を設定する設定手段と、 ｇ）演算された回転加々速度の大きさが上限基準値より
   も大きいとき、回転加速度の補正を指令する指令手段と
   、 ｈ）指令手段から指令が出力されたとき、所定の一検出
   周期前の回転加速度を参考にして今回演算された回転加
   速度を減少補正する補正手段と、ｉ）減少補正された回
   転加速度と今回検出された回転加速度とを比較し、補正
   回転加速度の方が小さいとき、該補正回転加速度に前記
   一検出周期時間を乗じた値に相当する回転速度の差分値
   と一検出周期前の回転速度とを加算し、車輪速度値信号
   として出力する出力手段と、 を備えたことを特徴とする車輪速センサの検出値補正装
   置。