JPH02504075A - アンチロック機能を備えた乗り物のブレーキシステムにおける車輪の回転速度を測定する方法及びその装置 - 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】 アンチロック機能を備えた乗り物のブレーキシステムにおける車輪の回転速度を 測定する方法及びその装置本発明は、車輪の回転速度に対応して、車輪の回転速 度に伴い振幅及び振動数が規則的に増加する電磁信号を発生させる回転速度セン サを備えるアンチロック機能を備えた乗り物のブレーキシステムにおける車輪の 回転速度を測定する装置及びその方法に関する。

ブレーキのアンチロックシステム（ＡＢＳ）の性能は特に、車輪の回転動作を監 視する回転速度センサが正確な測定値を提供し得るか否かによる。速度センサが 不正確な測定値を提供するならば、ＡＢＳシステムは機能し得ない結果となる。

従来技術において、既に、アンチロック作用のもとにブレーキをかけられた車輪 の回転速度センサを監視することが行われている。従って、速度センサが接続さ れかつ車輪が静止しているとき、車輪が回転するときに生じる測定パルス反復振 動数と比べて低い自然振動数にて振動する同期化可能な非安定的なマルチバイブ レータを各速度センサに提供することは公知であり、上記の自然振動数での振動 は入力に短絡が生じたとき及び／又は入力が開放したときに停止する。

又、乗り物の速度に従って回転速度センサが何らの測定信号を受信しないときの 時間的間隔を測定することによりアンチロックシステムの回転速度センサの機能 をチェックすることも公知である。

最後に、回転速度センサの機能を監視するため、個々特表平２−５０４０７５　 （２） の車輪と関係する各回転速度センサが限界値を上形る振幅の測定信号を発生させ る始動段階における速度を測定することが提案されている。この速度が所定の値 以下である場合には、不十分な信号を発生させる回転速度センサの車輪はアンチ ロックシステムの制御から除かれる。

アンチロックシステム内にて使用可能な回転速度センサは当業者に公知である（ 例えば、ＢＯＳＣＨＴＥＣＨＮＩＳＣＨＥＢＥＩ？ＩＣ）ＩＴＥ、　Ｖｏｌｕｍ 　７．１９８０、Ｎｏ、　２の８４ページ）。現在使用されており、本発明に採 用することが望ましいのは、磁気誘導原理により作動する回転速度センサである 。センサと関係する歯付きディスクが回転するならば、センサにおける磁束が回 転し、センサのコイル内に略正弦状のＡＣ電圧が発生される。この発生された電 圧の周波数が監視される車輪の回転速度の測定値である。

この発生される電圧は時間の経過に伴う磁束の変化により決まるため、車輪の回 転速度が増大すると発生されるＡＣＮ圧の周波数のみならず、その振幅も又増大 する。

このことは、回転速度が低いときは測定信号は微弱になることを意味する。

さらに、歯付きリング及びコイルを軸方向及び半径方向に配設することは公知で ある。

このようにして得られる回転速度の測定信号は非常に多くの状態にて妨害され、 誤差を生ずる可能性がある。

特に、歯付きディスクと誘導が行われる導電体間の空隙は時間の経過に伴って変 化する。電磁的に励起される信号は、又、汚れ、錆等により誤差を生ずる可能性 がある。

西独特許第３．２００．５２９号から、上述の型式の回転速度センサにおいて、 干渉振動を抑制することが公知である。

この目的上、時間の経過に応じて、振幅のそれぞれの最高値が測定され、及び基 準パラメータが補正される。

しかし、アンチロック機能を備えたブレーキ車輪の回転速度の測定値はその他の 因子により誤差が生じる可能性がある。特に、ブレーキがキ二−という音を出す 現象時、回転速度センサ付近における振動可能な部品の共振に起因して、回転速 度センサの信号は調波を含むことがあり、この調波が実際の測定信号上に積み重 ねられる。

かかる調波により、電磁的に励起された信号の零通過の数が増加し、その結果車 輪の回転速度が増加していないのに信号の周波数が増加していると誤った表示を する。

本発明はこの問題点を解決しようとするものであり、上述の状態にて発生される 誤信号を回避しようとするものである。

この目的上、回転速度センサを有するアンチロック機能を備えた乗り物のブレー キシスラムにおける車輪の回転速度を測定する方法において、回転速度に対応し て振幅及び周波数が増加する電磁信号が励起され、この信号の振幅がその振動数 に伴って増大しないときは、その振幅を利用して回転速度の測定値を回復し得る ようにする。

本発明に従い、上述の問題点を解決するこの方法は回転センサ内にて電磁的にて 励起される信号の振幅がその周波数に伴ワて増大しないときは、周波数の増大は 車輪の回転速度の増加に起因するものでな（、例えば調波のような干渉信号に起 因するものであるという認識に基づいている。このため、この場合、測定された 周波数は最早、車輪の実際の回転速度には対応せず、回転速度は著しく高速であ ると誤った表示をすることになる。しかし、振幅は調波により感知し得る程の誤 りが生じることはなく、特に、電磁的に励起される信号時間よりは短いが、干渉 する調波の時間よりは長い時間に亘って、ある種の平均化を実施するときにそう である。

調波に起因する測定誤差を解消するための上述の方法の一変形例として、信号の 振幅がその周波数に伴って増大しないとき、振幅が周波数に伴って増大するとき に励起された信号の最後の測定周波数を利用して、回転速度の測定値を回復する 。

この変形例は、上記の調波は通常、突然に生じ、励起される信号の周波数の顕著 な増大に伴って増大するという認識に基づく。かかる周波数の急激な増大が生じ たとき、即ち、励起される信号の振幅が最早、その周波数に比例しないとき、そ の測定値は最後に測定された正確な値にて「凍結」されているのと同様である。

即ち、振幅が周波数に伴って規則的に増大していた時の量を採用する。この目的 上、高いクロック周波数にてアンチロックシステムのプロセッサ内に連続的に記 憶された周波数の「凍結」値及び望ましくは振幅値の双方を利用することが出来 る。

又、突然に生ずる周波数の変化をフィルタによりろ波することも可能である。こ のフィルタは速度に応じて選ぶことが出来る。

さらに、本発明は上述した型式の回転速度センサの場合、測定値は温度の影響を 非常に受は易いという認識を基にしている。特に、回転速度センサの内部抵抗が 増大し、そのため、電磁的に励起される信号に変動が生ずる。

本発明はこれを解決するものである。

本発明の別の好適な応用例によると、回転速度センサ（ｌＯ）の内部抵抗が温度 の上昇に伴って変動することは、回転速度の測定結果に感知し得る程度の影響を 及ぼさない。

この目的上、インピーダンス変換器を使用することが望ましい。このインピーダ ンス変換器は回転速度センサと評価回路間の測定回路中にて、例えば１００キロ オームという極めて大きい抵抗をシミュレートする。例えば、この１００キロオ ームのインピーダンス変換器により発生される抵抗値は回転速度センサの内部抵 抗及び評価回路の入力抵抗と比べて極めて大きい値である。従って、回転速度セ ンサの内部抵抗の温度による変化は侮辱感知し得る程度の影響を与えない。

以下に、添付図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。

第１図は乗り物の速度に従う、公知の回転速度センサにより誘導的に発生される ＡＣ電圧の変化を示す略図、第２図は乗り物の速度は一定であるが、歯付きリン グとセンサのコイル間の空隙は異なる場合の誘導ＡＣ電圧の変化を示す図、 第３図は回転速度センサを監視する回路のブロック回路図、 第４図は回転速度センサを監視する回路の変形したブロック回路図、 特表平２−５０４０７５　（３） 第５ａ図は干渉調波を含む誘導ＡＣ電圧の変化を示す略図、 第５ｂ図及び第５Ｃ図は誘導ＡＣ電圧の変化に伴い回復されるデジタル型式の測 定信号を示す図、第６図はアンチロック機能を備えたブレーキ車輪の回転速度を 測定する装置のブロック回路図、第７図は回転速度（周波数）に従って、回転速 度センサ内にて電磁的に励起された信号の振幅（電圧）の変化を示す略図、 第８図は回転速度を測定する公知の回路内にて得られる内部抵抗を示す略図的な 回路図、 第９図は回転速度を測定する本発明による回路機構の略図的な回路図である。

第１図には、乗り物の速度と回転速度センサ内にて誘導的に発生されるＡＣ電圧 間の上述した関係が図示されている。乗り物の速度の増加、即ち、監視された車 輪の回転速度の増加により、励起されるＡＣ電圧の周波数も増大し、又その振幅 も増大する。その関係は線形である。

磁束を発生させる歯付きディスクと電圧が発生される導電体間の空隙が増大する ならば、振幅は減少する。第２図には、空隙が小さいとき、即ち、回転速度セン サが良好に機能している場合の発生電圧が曲線Ｉにて示されている一方、第２図 には、空隙が拡大し、又はその他誘導電圧が悪影響を受けた場合、同一の車輪の 回転速度において、電流値が低下することが曲線■によって示されている。

第３図には、回転速度センサ１０を監視するためのブロック回路線図が図示され ている。第１図及び第２図によるアナログ出力信号は最大値記憶装置１４に入力 される。この最大値記憶装置１４に代えて、平均値記憶装置をそれに対応して設 けてもよい。この記憶装置１４はアナログ信号即ち、振幅の最大値のみを記憶す る。アナログ信号はデジタル化され、アンチロックシステムのプロセッサ内に入 力され、そこで、同一の速度に対して予め記憶された所望値と比較される。か（ て、何れの場合でも、乗物の特定の速度に適用される所望値と上記乗物の速度に て実際に測定される回転速度センサ１０の測定値との間にてこの比較が行われる 。

マイクロプロセッサ１２内に記憶されたプログラムはこの比較に関する各種の許 容誤差の限界値を包含している。比較した値に差がある場合、それは、回転速度 センサの磁気誘導の変化を示すが、アンチロックシステムの性能を損なうもので はなく、運転者は光学的及び／又は聴覚的な警報を受は取り、それにより速度セ ンサをチェ、ツクし、必要であれば、そのセンサを交換することが出来る。比較 的大きい誤差が生ずる場合には、関係するアンチロックシステムはスイッチオフ にされる。

又、全回転速度センサの機能が同時に同じように変化する可能性も大きいため、 個々の車輪の回転速度センサにより発生されるＡＣ電圧の振幅を相互に比較する ことが可能である。

第４図には、第３図による回路の変形例がさらに図示されており、この実施例に おいて、車輪センサは電流の流れについて同時に監視することが可能である。こ の目的上、箇所１８において、抵抗器を介して、電流はセンサに供給される。こ のようにして、回転速度センサは電圧を測定することにより、遮断及び／又は短 絡の有無をチェックすることが出来る。

第５ａ図、第５ｂ図及び第５Ｃ図には、共通の時間スケールに亘る各種の信号が 図示されている。この第５ａ図において、回転速度センサ内にて電磁的に励起さ れた各種信号が略一定の速度（回転速度）に対してプロットして図示されている 。励起された測定信号は、回転速度センサ内部又はその上で質量部分が共振する ことに起因する、最初に述べた調波による誤差が生じる。調波Ｏは典型的に、電 磁的に励起される信号よりも著しく高い振動数を有している。第５ａ図、第５ｂ 図及び第５Ｃ図から明らかであるように、調波０は信号を多重化する結果となる 。第５ｂ図には、「周期的」振動数の測定信号がプロットされている。この目的 上、励起されたアナログ信号は入力増幅器を通り、この増幅器がデジタル化され た信号を供給する。調波Ｏは第５Ｃ図に示すように、零通過の数を増大させる。

本発明によると、監視する測定信号を評価するために提供されたマイクロプロセ ッサを実行して、電磁的に励起される信号の振幅が所定の比例に従い振動数（回 転速度）に伴って増加するか否かを判定することにより、第５図に関して上述し た誤差を含む可能性のある信号の発生が回避される。振幅が増大しない場合、振 動数は急激に増加するため、第５図に図示した調波Ｏが生じた場合、上記の状態 とはならない。第５図を参照のこと。マイクロブロセソサはこれを第５ａ図によ る誤差信号が生じた結果であると解釈する。この場合でも、回転速度の信勅性の 高い測定が可能であるようにするため、電磁的に励起される信号の周波数を利用 して回転速度を測定することはしないが、その振幅、即ち、測定電圧の最大値を 利用する。

上述の本発明の実施例の変形例として、例えば、第５図の調波Ｏに起因する測定 誤差を回避するため、信号の振幅がその周波数に伴って増加しないとき、励起さ れた信号の最後の測定周波数を利用して、回転速度の測定値を回復する。換言す れば、励起される信号の振幅が所定の比例に従って周波数に伴って増大するとき の最後に測定された周波数を基にして、回転速度の測定が実行される。それに対 応して、測定データの評価を行うプロセッサがプログラム化される。

第６図には、第３図及び第４図に図示した回路の変形例によるブロック回路図が 図示されている。対応する構成要素は同一の参照符号により図示しである。

測定に利用される測定信号（励起信号の振幅及び／又は周波数）に関する最大値 が記憶装置１４に記憶され、プロセッサ１２に供給される。このプロセッサ１２ において、実際の測定値が格納された所望の値と比較される。

入力増幅器２０は第５ｂ図及び第５Ｃ図に従って信号をデジタル化する。

第７図には、回転速度センサにおいて励起される信号の振幅は回転速度（周波数 ）の影響を受けることを示す曲線ｌ１１ａ、Ｉ［Ｉｂ及び■が略図にて図示され ている。この特表平２−５０４０７５　（４） 振幅は回転速度センサ内にてそれぞれ励起される電圧である。

曲線ｍａは周波数ｆ、における振幅の「飽和」を示す、即ち、周波数の増加に伴 い、振幅は殆ど増加せず、又は全く増加しない。この現象は振幅が信号評価回路 の入力抵抗値（高インピーダンス）の負荷を受けることに起因する。曲線ｍｂは より高い回転速度センサ温度における曲線ｍａと比較した振幅の変化を示す。内 部抵抗値が温度の増加に伴って増大する場合、その測定信号は誤差を含むことに なる。

第８図には、回転速度センサ内にて発生された信号和評価するための従来の回路 Ｎｍが略図にて図示されている。符号１０は温度により内部抵抗値の変動する回 転速度センサを示す。電磁信号はコイル内で励起される。この評価回路は参照符 号１２．１４にて図示されており、所定の入力インピーダンスを有している。典 型的に、評価回路１２．１４の入力インピーダンスは例えば、１．４キロオーム とする。ここで、上述のように、回転速度センサ１０の内部抵抗値が変化する場 合、コイル２６内にて励起される信号の評価回路１２．１４による測定値に誤差 が生じ、例えば、第７図に示す曲線ｍｂが提供される。

第９図には、回転速度センサ１０内にて発生される信号の振幅が第７図の曲線■ に従って正確に増大するようにする、この問題点の解決手段が図示されている。

本発明によると、イン゛ピーダンス変換器２４が回路内に配設され、例えば、１ ００キロオーム、即ち、回転速度センサ１０の変動する可能性のある内部抵抗値 と比べて大きい内部抵抗値を有している。かくて、温度の変動に起因する回転速 度センサの内部抵抗値の変化は最早、測定信号に感知し得る程度の誤差を生じさ せることはない。

別の形態として、回転速度センサにおける温度を直接測定し、補正プログラムを マイクロプロセッサに組み込み、このプロセッサにより測定された温度値により 直接、測定された振幅を補正することが出来る。しかし、この目的上、回転速度 センサの内部抵抗値が温度の影響を受ける程度は始動時から測定し、較正曲線と してプロセッサ内に記憶することが必要である。

ロ作云」し１人力 日６．４ 日６．５ｃ 日ねｉ人Ｘカ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車輪の回転速度に対応して、該回転速度に伴って規則的に増大する振幅及び 周波数を有する電磁信号を励起させる回転速度センサ（１０）を備えるアンチロ ック機能を備えた乗り物のブレーキシステムにおける車輪の回転速度を測定する 方法において、 信号の振幅がその周波数に伴って増大しないとき、回転速度の測定値を振幅の測 定値を利用して求めることを特徴とする測定方法。 ２．車輪の回転速度に対応して、該回転速度に伴って規則的に増大する振幅及び 周波数を有する電磁信号を励起ささせる回転速度センサ（１０）を備えるアンチ ロック機能を備えた乗り物のブレーキシステムにおける車輪の回転速度を測定す る方法において、 信号の振幅がその周波数に伴って増大しないとき、回転速度の測定値を周波数に 伴って振幅が増大するときにおける信号の最後に測定された周波数を利用して求 めることを特徴とする測定方法。 ３．車輪の回転速度に対応して、該回転速度に伴って規則的に増大する振幅及び 周波数を有する電磁信号を励起させる回転速度センサ（１０）を備えるアンチロ ック機能を備えた乗り物のブレーキシステムにおける車輪の回転速度を測定する 装置において、 電磁的に励起される信号の振幅がその周波数に影響される程度を求め、及びその 振幅が所定の比例関係に従い周波数に伴って増大しないとき、回転速度の測定値 を、振幅の測定値を利用して求める評価回路（１２）を備えていることを特徴と する測定装置。 ４．車輪の回転速度に対応して、該回転速度に伴って規則的に増大する振幅及び 周波数を有する電磁信号を励起させる回転速度センサ（１０）を備えるアンチロ ック機能を備えた乗り物のブレーキシステムにおける車輪の回転速度を測定する 装置において、 電磁的に励起される信号の振幅がその周波数に影響される程度を求め、及びその 振幅が所定の比例関係に従い周波数に伴って増大しないとき、回転速度の測定値 を、所定の比例関係に従い周波数に伴って振幅が増大するときに励起される信号 の最後に測定された周波数を利用して求めるようになされていることを特徴とす る測定装置。 ５．回転速度センサ（１０）の抵抗値が温度の影響を受けて変動する程度に影響 を与える手段（２８）が、回転速度の測定値に何ら影響しないようになされてい ることを特徴とする請求の範囲第３項又は４項の何れかに記載の測定装置。 ６．抵抗値の変動が作用不能であるようにする手段としてインピーダンス変換器 （２８）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の装置。