JPH0820458B2

JPH0820458B2 - 車輪速センサの異常検出装置

Info

Publication number: JPH0820458B2
Application number: JP1341912A
Authority: JP
Inventors: 准久保
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPH03202775A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、アンチスキッド制御装置或いは駆動力配
分制御装置等に使用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関する。

〔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、前輪の車輪速と後輪の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、少なくとも何れか一方の車輪速セン
サが異常状態であることを検出するようにしている（例
えば、実開昭63−70012号参照）。

〔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、車輪速センサから出力される車輪速度に
比例したパルス信号を車輪速演算回路に供給して車輪速
に変換し、この車輪速を比較することにより、異常検出
を行うようにしているので、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れに対向する永久磁石と
検出コイルとを設けた磁気センサ部とで構成したとき
に、誤って前輪側の車輪速センサのロータと後輪側の車
輸センサのロータとで歯数が異なったロータを装着した
ときに、その歯数差が少ないときには、車輪速差があま
り生ぜず、正常であると誤判断するおそれがあるという
未解決の課題があった。特に、アンチスキッド制御装置
では、車輪のロック状態を車輪速センサの車輪速検出値
に基づいて判断するので、車輪速検出値の誤差がアンチ
スキッド制御に大きな影響を及ぼし、車両の停止距離が
伸びてしまう等の問題があった。

そこで、この発明は、上記従来例の未解決の課題に着
目してなされたものであり、車輪速センサの異常を正確
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
提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明に係る車輪速セ
ンサの異常検出装置は、車両に搭載された車輪回転速度
に比例したパルスを出力する少なくとも第１及び第２の
車輪速センサの異常を検出する車輪速センサ異常検出装
置において、前記車両の定速走行時に前記各車輪速セン
サのパルス数を何れか一方が基準パルス数に一致するま
で個別に計数する第１及び第２の計数手段と、該第１及
び第２の計数手段の計数値の差値が予め設定された車輪
速センサのロータ許容歯数差に応じた設定値以上である
ときに異常状態と判断する異常検出手段とを備えたこと
を特徴としている。

ここで、異常検出手段の異常判断時点は、常時第１及
び第２の計数手段の計数値の差値を算出して異常判断す
るようにしてもよく、何れか一方が基準パルス数に一致
したときに両者の差値を算出して異常判断するようにし
てもよい。

〔作用〕

この発明においては、車両のホイールスピンを生じる
可能性が少ない定速走行状態で第１及び第２の車輪速セ
ンサから出力されるパルスのパルス数を第１及び第２の
計数手段で計数し、異常検出手段で、両計数手段の計数
値の差値が予め設定された車輪速センサのロータ許容歯
数差に応じた設定値以上であるときに、車輪速センサの
異常であると判断する。このように、第１及び第２の計
数手段で直接車輪速センサからのパルス出力を計数する
ので、その計数時間を長く設定することにより、前述し
た車輪速センサを構成するロータの歯数差が５％程度
（20歯と21歯）でも有意差となって検出することがで
き、検出精度を向上させることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
る。

図中、1FL,1FRは前輪、1RL,1RRは後輪であり、後輪1R
L,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、エ
ンジン前置き後輪駆動車の構成を有する。

各車輪1FL〜1RRには、夫々制動用シリンダとしてのホ
イールシリンダ6FL〜6RRが取付けられていると共に、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
取付けられ、プロペラシャフト４には、後輪の車輪回転
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が取付けられている。

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の踏込みに応じて２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
されると共に、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。

アクチュエータ10FL〜10Rの夫々は、第２図に示すよ
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出弁1
3、油圧ポンプ14及び逆止弁15の直列回路と、流出弁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、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。

また、各車輪速センサ7FL〜7Rの夫々は、第３図に示
すように、車輪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た外周面に所
定歯数Ｚ（例えばＺ＝20）のセレーションを形成したロ
ータ7aと、これに対向する磁石7bを内蔵し且つその発生
磁束による誘導起電力を検出するコイル7cとで構成さ
れ、コイル7cからセレーションの回転に応じた周波数の
誘導起電力が出力される。

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に応じた
負の電圧でなる加速度検出値X_Gを出力する。

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記前後加速度センサ19の
加速度検出値X_Gとがアンチスキッド制御装置21に入力さ
れる。このアンチスキッド制御装置21は、波形整形回路
7FL〜7Rの出力と各車輪1FL〜1RRの回転半径とから車輪
の周速度（車輪速）Vw_FL〜Vw_Rを演算し、これら車輪速V
w_FL〜Vw_Rの内最も高い車輪速（セレクトハイ車輪速）と
前後加速度検出値X_Gとに基づいて実際の車体速度に対応
する擬似車速V_iを算出すると共に、この擬似車速V_iと各
車輪速Vw_FL〜Vw_R及びこれらの加減速度とに基づいて制
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を形成し、これらを各アクチュエータ10FL〜10R
に出力し、また後述する異常検出装置31から論理値“1"
の異常検出信号ASが入力されたときに制御信号EV,AV及
びMRの出力を停止する。

また、波形整形回路20FL〜20Rの出力が異常検出装置3
1に入力される。この異常検出装置31は、波形整形回路2
0FL〜20Rの出力がカウント入力端子に入力される計数手
段としてのアップカウンタ32FL〜32Rを有する。これら
アップカウンタ32FL〜32Rの夫々は、リセット信号形成
回路33からの論理値“1"のリセット信号RSがリセット入
力端子に供給されている間リセット状態を維持し、リセ
ット信号RSが論理値“0"となっている間パルス信号をア
ップカウントし、それらのカウント値がディジタル値で
出力される。

リセット信号形成回路33は、ブレーキペダル８の踏込
みに応動するストップランプスイッチ17のスイッチ信号
SS、イグニッションスイッチ18のスイッチ信号IG、車両
の前後加速度を検出する前後加速度センサ19の加速度検
出値X_G及びアップカウンタ32Rのカウント値N_Rが入力さ
れ、スイッチ信号SSがOR回路33aの入力側に直接入力さ
れ、且つスイッチ信号IGがワンショットパルス発生回路
33bを介してOR回路33aの入力側に入力されると共に、加
速度検出値X_Gが絶対値回路33cを介して予め設定された
加速度設定値X_Sが入力されたコンパレータ33dに入力さ
れ、このコンパレータ33dの比較出力がOR回路33aの入力
側に入力され、さらにアップカウンタ32Rのカウント値N
_Rが予め設定されたディジタル値でなる基準カウント値N
_S（例えばN_S＝1000）が一方の入力側に供給されたディ
ジタルコンパレータ33eの他方の入力側に入力され、こ
のディジタルコンパレータ33eの比較出力がワンショッ
トパルス発生回路33fを介してOR回路33aの入力側に入力
され、OR回路33aの出力がリセット信号RSとして各カウ
ンタ32FL〜32Rのリセット入力端子に供給される。

一方、車輪側のカウンタ32FL,32FRのカウント値N_FL，
N_FRが平均値演算回路34に供給され、この平均値演算回
路34から出力される前輪側平均値N_FMと後輪側のカウン
タ32Rのカウント値N_Rとが異常検出回路35に入力され
る。この異常検出回路35は、前輪側平均値N_FM及び後輪
側カウント値N_Rが入力される減算回路35a有し、この減
算回路35aで前輪側平均値N_FMから後輪側カウント値N_Rを
減算して差値ΔＮ（＝N_FM−N_R）を算出し、この差値Δ
Ｎが絶対値回路35bを介してディジタルコンパレータ35c
の一方の入力側に供給され、このディジタルコンパレー
タ35cの他方の入力側に予め設定された許容値N_Sが供給
されている。したがって、ディジタルコンパレータ35c
からΔＮ≦N_Sであるときに論理値“0"、ΔＮ≦N_Sである
ときに論理値“1"の異常検出信号ASが出力され、これが
前記アンチスキッド制御装置21及び警報回路36に供給さ
れる。

次に、上記実施例の動作を説明する。今、車両がイグ
ニッションスイッチ18をオフ状態として停止しているも
のとする。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の制御信号EV,AV
が論理値“0"となっており、制御信号MRが零となってい
るので、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、マスターシリンダ９で発生されるシ
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、マスターシリンダ９の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を踏込ん
でいるときには、その踏込み量に応じたシリンダ圧がマ
スターシリンダ９から発生されるので、これがホイール
シリンダ6FL〜6RRに供給されて制動状態となる。

この状態からイグニッションスイッチ18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共に、異常検出装置31の
リセット信号形成回路33のショットパルス発生回路33b
からショットパルスが出力され、これがOR回路33aを介
してリセット信号RSとしてアップカウンタ32FL〜32Rに
供給されることにより、これらアップカウンタ32FL〜32
Rのカウント値N_FL〜N_Rが零にリセットされる。

このとき、車輪速センサ7FL〜7Rから出力される誘導
起電力は零であるので、カウンタ32FL〜32Rのカウント
値N_FL〜N_Rは零を維持し、前後加速度センサ19の加速度
検出値X_Gも零となっており、リセット信号形成回路33の
コンパレータ33dの比較出力も論理値“0"となってお
り、さらにディジタルコンパレータ33fの比較出力も論
理値“0"となっている。

この停止状態からブレーキペダル８の踏込みを解放し
て、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
ス信号に変換されるが、前後加速度センサ19の加速度検
出値X_Gも正方向に増加し、これが加速度設定値X_Sを越え
ると（X_G＞X_S）、コンパレータ33dの比較出力が論理値
“1"となり、これがOR回路33aを介してリセット信号RS
として各アップカウンタ32FL〜32Rに供給されるので、
これらカウンタ32FL〜32Rのカウント値N_FL〜N_Rは零にリ
セットされた状態を維持する。このため、異常検出回路
35の減算回路35aから出力される差値ΔＮも零となり、
ディジタルコンパレータ35cから出力される比較出力AS
も論理値“0"を維持する。この結果、車両の加速状態で
駆動論となる後輪1RL,1RRにホイールスピンを生じて、
前後輪に比較的大きな車輪速差を生じたときでも、異常
状態と誤検出することを回避することができる。

その後、車両が加速状態から定速走行状態に移行する
と、これに応じて前後加速度センサ19の加速度検出値X_G
が加速度設定値X_S以下となり、リセット信号形成回路33
のコンパレータ33dの比較出力が論理値“0"となってリ
セット信号RSが論理値“0"となり、各アップカウンタ32
FL〜32Rがアップカウント状態となる。このため、波形
整形回路20FL〜20Rから出力される車輪速に応じたパル
ス信号をアップカウンタ32FL〜32Rでアップカウントす
るので、それらのカウント値N_FL〜N_Rがパルス信号が入
力される毎に順次カウントアップされる。このとき、車
両が直進走行状態で且つ車輪速センサ7FL〜7Rが正常で
あるときには、各カウンタ32FL〜32Rのカウント値N_FL〜
N_Rが略等しくなり、異常検出回路35の減算回路35aから
出力される差値ΔＮは略零となっており、ディジタルコ
ンパレータ35cから出力される異常検出信号ASは論理値
“0"を維持する。その後、アップカウンタ32Rのカウン
ト値N_Rが基準カウント値N_Sに達すると、ディジタルコン
パレータ33eの比較出力が論理値“1"に反転し、これに
応じてワンショットパルス発生回路33fからショットパ
ルスが出力され、これがOR回路33aを介してリセット信
号RSとして各アップカウンタ32FL〜32Rに供給されるの
で、これらカウンタ32FL〜32Rのカウント値N_FL〜N_Rが零
にリセットされ、その後アップカウントを開始し、以後
アップカウンタ32Rのカウント値N_Rが基準カウント値N_S
となる毎にカウンタ32FL〜32Rがリセットされる。

また、車両が旋回状態であるときには、旋回内輪に対
して旋回外輪の回転速度が速くなり、カウンタ32FL及び
32FRのカウント値N_FL及びN_FRに差が生じるが、平均値演
算回路34で両カウント値N_FL及びN_FRの平均値N_FMを算出
するので、内外輪の回転速度差の影響によって異常状態
を誤検出することを確実に防止することができる。

さらに、定速走行状態からブレーキペダル８を踏込ん
で制動状態とすると、ストップランプスイッチ17がオン
状態となってスイッチ信号SSが論理値“1"となるので、
OR回路33aから出力されるリセット信号RSが論理値“1"
となり、各アップカウンタ32FL〜32Rがリセット状態と
なり、そのカウント値N_FL〜N_Rが零となり、異常検出処
理が停止される。

一方、アンチスキッド制御装置21では、前後加速度セ
ンサ19の加速度検出値X_Gと車輪速検出値Vw_FL〜Vw_Rのセ
レクトハイ車輪速とによって算出される擬似車速V_iと各
車輪速検出値Vw_FL〜Vw_Rとを比較し、各車輪速検出値Vw
_FL〜Vw_Rが擬似車速V_iの85％即ちスリップ率15％となる
までの間は、各アクチュエータ10FL〜10Rに対する制御
信号EV,AVを論理値“0"、制御信号MRを零として、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
ターシリンダ９のブレーキペダル８の踏込量に応じたシ
リンダ圧が各ホイールシリンダ6FL〜6RRに供給されるこ
とにより、増圧モードとなる。このように、増圧モード
となると、各車輪1FL〜1R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閾値αを越えると、制御信号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
の電磁流入弁12が閉状態とされて、マスターシリンダ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、車輪速検出値Vw_j（ｊ＝FL,FR,R）が
擬似車速V_iの85％に一致すると、制御信号AV及びMRを共
にオン状態とすることにより、電磁流出弁13を開状態と
すると共に、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ーシリンダ９側に排出するこ
とにより、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。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
速度閾値βを越えると前記保持モードとし、その後車輪
加速度が加速度閾値以下となると、制御信号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
度が再度減速度閾値αを越えると、保持モードに移行
し、爾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継続する。

ところで、車両の組立工程において、車輪速センサ7F
L〜7Rにおけるロータ7aを誤って異なる歯数Ｚのロータ
を装着した場合即ち例えば後輪側車輪速センサ7Rのロー
タ7aとして歯数Z_R＝21のロータを装着したときには、定
速走行状態となって、前述したようにカウンタ32FL〜32
Rがアップカウント状態となると、車輪1FL〜1RRが１回
転する毎に、アップカウンタ32FL,32FRのカウント値
N_FL，N_FRとアップカウンタ32Rのカウント値N_Fとの間に
“1"だけ差が生じる。したがって、車輪1FL〜1RRが20回
転したときに、減算回路35aから出力される差値ΔＮが2
0となって、これが設定差値ΔN_S（＝20）と等しくなる
ので、ディジタルコンパレータ35cから論理値“1"の異
常検出信号ASがアンチスキッド制御装置21及び警報回路
22に出力される。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"となると共
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、運転者に車輪速センサ7FL〜7Rが異常であること
を報知する。

逆に前輪側の車輪速センサ7FL又は7FRに、誤って21歯
のロータ7aを装着したときには、平均値演算回路34で平
均値N_FMが算出されることにより、歯数差の影響が半分
になるので、車輪1FL〜1RRが40回転したときに、前輪側
平均値N_FMと後輪側カウント値N_Rの差値ΔＮが20とな
り、この時点で論理値“1"の異常検出信号ASが出力され
て、警報が発せられると共に、アンチスキッド制御装置
21でのアンチスキッド制御が停止される。

このように、車輪速センサ7FL〜7Rに誤って異なった
歯数Ｚのロータ7aを装着したときには、その歯数差が20
歯と21歯のように５％程度であっても、その差が有意差
となって現れるので、確実な異常検出を行うことができ
る。

また、車輪速センサ7FL〜7Rの何れかに検出コイル7c
の断線等の異常が発生して誘導起電力が出力されない異
常状態となったときには、車両が定速走行状態となっ
て、アップカウンタ32FL〜32Rがアップカウント状態と
なった直後に減算回路35aから出力される差値ΔＮが差
値許容値ΔN_Sを越えることになるので、ディジタルコン
パレータ35cから論理値“1"の異常検出信号ASが出力さ
れ、アンチスキッド制御装置のアンチスキッド制御が停
止されると共に、運転者に警報が発せられるなお、上記実施例においては、車輪速センサ7FL〜7R
として、電磁式車輪速センサを適用した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、光学的に回
転数を検出する光学センサを使用した車輪速センサ、ホ
ール素子等の磁気センサを使用した車輪速センサ等の任
意の車輪速センサを適用することができる。

また、上記実施例においては、異常検出装置を電子回
路で構成する場合について説明したが、これに限らずマ
イクロコンピュータを使用して演算処理するようにして
もよい。

さらに、上記実施例においては、制動状態をストップ
ランプスイッチ17によって検出する場合について説明し
たが、これに限らず、マスターシリンダ９から出力され
るシリンダ圧を圧力センサ又は圧力スイッチで検出する
ようにしてもよい。

またさらに、上記実施例においては、後輪側の車輪速
を共通の車輪速センサ7Rで検出する場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、後輪1RL,1RRに
個別に車輪速センサを設けるようにしてもよい。

なおさらに、上記実施例においては、異常検出回路35
で常時前輪側カウント平均値N_FMと後輪側のカウント値N
_Rとを減算して異常判断するようにした場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、前輪側カウ
ント平均値N_FM及び後輪側カウント値N_Rの何れか一方が
基準カウント値N_Sに一致したときに、両者の差値ΔＮを
算出し、これが差値設定値ΔN_Sを越えているか否かの異
常判断を行うようにしてもよい。

また、上記実施例においては、車輪速センサを使用す
る制御装置としてアンチスキッド制御装置を適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、駆動力配分制御装置等の他の制御装置を適用するよ
うにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係る車輪速センサの
異常検出装置によれば、第１及び第２の車輪速センサか
ら出力されるパルス信号を第１及び第２の計数手段で何
れか一方のカウント値が基準パルス数と一致するまで計
数し、異常検出手段で両計数手段の計数値の差値が予め
設定された車輪速センサのロータ許容歯数差に応じた設
定値以上となったときに第１及び第２の車輪速センサの
何れか一方が異常状態であることを検出するように構成
したので、基準パルス数を選択することにより、車輪速
センサを構成するロータの歯数差が５％程度である場合
でも、有意差として捉えることができ、誤検出を伴うこ
となく高精度の異常検出を行うことができる効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はアクチュエータの一例を示す構成図、第３図は車輪速
センサの一例を示す構成図である。図中、1FL,1FRは前輪、1RL,1RRは後輪、7FL〜7Rは車輪
速センサ、7aはロータ、7bは永久磁石、7cは検出コイ
ル、８はブレーキペダル、９はマスターシリンダ、10FL
〜10Rはアクチュエータ、18はストップランプスイッ
チ、19は前後加速度センサ、20FL〜20Rは波形整形回
路、21はアンチスキッド制御装置、31は異常検出装置、
32FL〜32Rはアップカウンタ（計数手段）、33はリセッ
ト信号形成回路、34は平均値演算回路、35は異常検出回
路、35aは減算回路、35cはディジタルコンパレータであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載された車輪回転速度に比例した
パルスを出力する少なくとも第１及び第２の車輪速セン
サの異常を検出する車輪速センサ異常検出装置におい
て、前記車両の定速走行時に前記各車輪速センサのパル
ス数を何れか一方が基準パルスに一致するまで個別に計
数する第１及び第２の計数手段と、該第１及び第２の計
数手段の計数値の差値が予め設定された車輪速センサの
ロータ許容歯数差に応じた設定値以上であるときに異常
状態と判断する異常検出手段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。