JPS61173161A - 移動体の速度信号出力装置 - 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］ この発明は、例えば車両の車速センサ等から、移動体の
単位移動量毎に出力されるパルス信号に基いて移動体の
速度信号を出力する装置に関する。

（従来技術の説明］ 移動体、例えば、車両の走行速度の検出には、車軸の回
転量に比例したパルス信号の周期Ｔを計測し、この周期
下の逆数１／Ｔに所定の常数Ｋを乗じ、車速に／Ｔを得
ることがよく行われている。

そして、このようにして形成された車速は、速度メータ
をはじめとしてスロッル制御装置、車速制御装置、又、
特開昭５９−１２１２４４号公報に記載されているよう
な無段変速機の変速制御装置等に送られて利用される。

しかしながら、上記の如くパルス周期を計測しこの計測
値に基いて車速信号を形成する方法は、特に低速走行時
など車速センサのパルス密度が低い場合、この密度の低
さに伴って出力密度も低くなり、出力速度が階段状の不
連続のものとなってしまう恐れがある。このことは、速
度信号の利用部分が、例えば、無段変速機の変速制御機
構である場合のように高精度の速度値を要求する場合の
精度上の問題となる。

このような速度密度の低下の対策として上記車速センサ
のパルス密度を十分高くすることが考えられるが、パル
ス密度を十分高くしだ車速センサはその構成が複雑とな
ると共に高価なものとなるという問題がある。

［発明の目的］ この発明は上記問題点を改善し、移動体の単位移動量毎
に出力されるパルス信号の密度が比較的疎であっても、
制度良好で密度の高い速度信号を出力することのできる
移動体の速度信号出力装置を提供することを目的とする
。

［発明の概要］ 上記目的を達成するためにこの発明は、移動体の速度信
号出力装置を、第１図に示したように移動体の単位移動
量毎に出力されるパルス信号に基づく値を計測する計測
手段１と、該計測手段によりすでに計測された値に基づ
いて、次のパルス信号に基づ（値が得られるまでの間の
前記移動体の推定速度を外挿して求めこれを速度信号と
して出力する外挿手段２と、を具備して構成し、密度の
疎なパルス信号から密度の密な高精度の速度信号を得る
ようにした。

［実施例の説明］ 以下、この発明の詳細な説明する。

第２図はこの発明を無段変速機の変速制ｗＪ機構に適用
した実施例の構成ブロック図である。

周期計測手段１ａには車速センサ７が接続されている。

車速センサ７は車軸１回転当り所定数のパルス信号を出
力し、このパルス信号を周期計測手段１に与える。周期
計測手段１ａは車速センサ７から与えられるパルス信号
のパルス周期を入力パルスがある毎に計測する。この計
測は図示しない所定発振数の発振回路からのクロックを
得て行われるが、１チツプマイコンとして市販されてい
る周期計測用のデバイスをそのまま用うる・こともでき
る。

外挿手段２を構成する周期外挿手段３ａ及び速度演算手
段５ａの周期外挿手段３ａには前記周期計測手段１ａが
接続される他、アイドルスイッチ９及びブレーキスイッ
チ１１が接続される。アイドルスイッチ９は車両のアイ
ドリンク状態を検出するものでアイドリンク状態をオン
信号として周外押手段３ａに与える。又、ブレーキスイ
ッチ１１は車両のブレーキが操作された状態を検出する
もので、ブレーキ操作が行われた状態をオン信号として
周期外挿手段３ａに与える。

周期外挿手段３ａは前記周期計測手段１ａで計測された
現在周期Ｔ１、及び過去に計測されている周期Ｔｏに基
いて、次の周期Ｔ２が計測されるまでの間に中間周期を
外挿すると共にアイドルスイッチ９又はブレーキスイッ
チ１１からのオン信号が入力されたときにはこの外挿を
中止する。その理由は、外挿による中間周期を用うるの
が適当でないときに外挿を禁止するためであるが、その
詳細については第４図で詳述する。

前記周期外挿手段３ａの外挿方式は過去の計測周期Ｔｏ
と現在の計測周期Ｔ１とを直線で結ぶ線の延長線上に外
挿するものであるが、直線の他任煮の曲線上に外挿され
て良いことは勿論である。

外挿ピッチも任意である。又、過去の周期Ｔｏも１個に
限らず２個、３個と利用することができる。

例えば、２個用うるのは前記曲線が円弧である場合、３
個以上用うるのは前の２個について平均値を利用するよ
うな場合である。

速度演算手段５ａには無段変速機１３の変速制御機構１
５の１部である目標変速モータ位置決定手段１７が接続
されている。無段変速機１３には変速モータ機構１９が
備えられ、該変速モータ機構１９と前記目標モータ位置
決定手段１７との間には変速制御手段２１が接続されて
いる。

変速モータ機構１９のモータ位置信号は変速制御手段２
１に帰還されている。又、目標変速モータ位置決定手段
１７にはスロットル開度読込み手段２３が接続され、該
スロットル開度読込み手段２３にはスロットル開度セン
サ２５が接続されている。そして、スロットル開度セン
サ２５で検出されるスロットル開度θはスロットル開度
読込み手段２３を介して目標変速モータ位置決定手段１
７に与えられる。

前記目標変速モータ位置決定手段１７は前記速度演算手
段５ａから出力される車両速度Ｖの信号を受けると共に
前記スロットル開度読込み手段２３からスロットル開度
θを知り、これら速度Ｖ及び開度θを条件に無段変速８
１１３の変速七−タ機構１９の最適変速位置を決定して
いる。最適変速位置は、例えば、前記速度Ｖ及び開度θ
に応じてテーブルから読み取られる。そして、決定され
た変速位置を変速制御手段１５の目標値に設定する。

変速制御手段２１は与えられた目標値に制御値が一致す
るよう変速モータをフィードバック制御し、無段変速が
行われるようにしている。

第３図、第４図を用いて第２図に示した速度信号出力装
置の作用を説明する。

第３図は横軸に時間ｔを、縦軸にパルス周期Ｔをとって
示す時間−周期の説明図である。

第３図において、現在時刻をｔｌとする。周期計測手段
１ａは前に入力された車速センサ７からのパルス信号と
今回入力されたパルス信号との時刻差（パルス周期）ｔ
＋−ｔｏ＝Ｔ＋を計測する。

又、Ｔｏは前のパルスを時刻ｔｏで計測した時点のパル
ス周期であり、Ｔ２は次のパルスを時刻ｔ２で検出した
と仮定した場合のパルス周期である。

図中、Ｐｏ　％　Ｐ＋　、Ｐ２は計測点を示す。

従来は、周期計測手段１ａは現在時刻ｔ１において次の
パルス信号を受けるまでの間車速センサ７からのパルス
信号を入力することができず、その間の車速状態をパル
ス周期Ｔ１を用いて保持することしかできなかった。

そこで、周期外挿手段３ａで現在時刻ｔ１から次にパル
スを受けるであろう時刻ｔ２までの間に計測周期Ｔｏ　
１Ｔ＋に基づいて中間周期Ｔｅを外挿するのである。即
ち、逆数に常数Ｋを乗ずれば所定の推定速度が得られる
であろう周期Ｔｅを仮想する。本例ではこの仮想値を点
Ｐｏと点Ｐ＋を結ぶ延長線上の点Ｐｅとして外挿するよ
うにしている為、現在のパルス周期丁１と過去のパルス
周期Ｔｏとの差ΔＴを演算（ΔＴ＝Ｔ＋　−Ｔｏ　）　
し、次に時間τ（外挿したパルス周期を使用する周期）
経過ごとのパルス周期の増分（減分）△ｔを演算［八ｔ
＝ΔＴ・（τ／Ｔ＋、）］する。この増分（減分）Δｔ
を所定の時間τごとにパルス周期に加算（ＴＯ＝Ｔ１　
＋Δｔ）することにより中間周期Ｔｅを演算し外挿する
。尚外挿点ｐｅの時間τは所定値（例えば２０ｍ５＞と
しても良いが、前のパルス周期Ｔｏを所定ｆｉｔｒ（例
えば５）で割って求めても良い。

これにより、計測点Ｐ１とＰ２との間に複数の仮想計測
点ｐｅを作ることができ、速度演算手段５ａでこの周期
Ｔｅの逆数１／Ｔｅに常数Ｋを乗じ推定の速度Ｖｅ　　
（図示せず）を得ることができる。尚過去のパルス周期
として手前２つのパルス周期を用いる例では、現在計測
点と併せて３つの計測点を通る円弧上に仮想の計測点ｐ
ｅをとるようにしても良い。

第４図は第３図で説明したような速度処理を行った場合
に得られる時間−速度の特性図である。

横軸は時間を、縦軸は車速■を示す。

第４図において実際の車速■！、時刻ｔｏから時刻ｔ５
にかけて速度Ｖｏから■５に直線的に上昇するとし、又
、時刻【０から時刻ｔ８におけて速度Ｖ５からＶ８に直
線的に下降するものとする。

そこで、第４図でも説明したように、時刻ｔ１、ｔ２・
・・ｔ８に車速センサ７からの入力パルスがあり、この
際に演算される車速は計測点Ｐａ　、Ｐ＋・・・Ｐ８で
示されるようにＶｌ　、Ｖ２・・・ｖ８である。

又、各計測点の間には第４図で示した処理方式により適
数個外挿された中間周期Ｔｅから得られた推定速度が挿
入され、図示の如く所望なだけ細゛かくされた階段状の
速度信号Ｖｅ　　（実線）が得られることになる。なお
、２点鎖線で示した階段状の速度信号Ｖ＋　は、上記外
挿がなかった場合の速度信号を示す。

ところで、第４図に示したように計測点Ｐ５において車
速は減少されている。ここに、この計測点Ｐ５において
も第３図に示したと同様の外挿を行ったならば破線で示
したようなオーバシュート部分Ｖｏａが生ずることにな
る。そこで、本実施例においては計測点Ｐ５のように速
度減少地点を前記アイドルスイッチ９又はブレーキスイ
ッチ１１からのオン信号で知り、これらオン信号が割込
み入力された時には外挿値の挿入を禁止するようにして
いる。これにより、オーバシュート部分■ＯＲが生ずる
弊害を防止することができる。

第５図は第２図に示した速度信号出力装置の処理の内容
をフローチャートで示したものである。

ステップ５０３で車速センサ７からパルス信号の割込み
が生ずると、ステップ５０５で周期計測手段１ａは前の
入力時刻との差をとって周期Ｔ１を計測する。

ステップ５０７は周期外挿手段３ａの外挿処理を示す。

周期外挿手段３ａは前記周期Ｔ１と外挿周期１ｅを順次
に速度演算手段５ａに送り、速度演算手段５ａは順次送
られてくる周ＦＩＪＴの逆数１／Ｔを求め、これに常数
Ｋを乗じて車速Ｖ＝に／Ｔを求め目標変速モータ位置決
定手段１７に送る。

（ステップ５０９）ここに、ステップ５０７の外挿はア
イドルスイッチ９又はブレーキスイッチ１１からのオン
信号があった場合には禁止され、速度演算手段５ａはそ
の時点の速度値、例えばＶ５（第４図参照）を保持して
これを出力する。ステップ５１１の出力は速度演算手段
５ａからの速度値の出力を示している。

以上第２図で示した速度信号出力装置によれば車速セン
サ７からの信号密度が疎であっても、上記の外挿を行う
ことができ、しかも、第４図で詳述したように外挿を行
うことが好ましくない場合にはその実行を即座に禁止す
ることができるので精度が高く、しかも、密度の高い車
速信号を什供することができる。

なお、本例では、車速信号を無段変速機の変速制御機構
に提供する例を示したが、かくして得られた車速信号は
車速制御装置、その他各種の車速制御を行う部材に提供
することができることは勿論である。又、本例は車両用
の例を示したが、これに限定されるものでもない。

次に、移動体の速度信号出力装置の他の実施例を説明す
る。

第６図は第２図の外挿手段２を構成する周期外挿手段３
ａと速度演算手段５ａとを、速度演算手段５ｂと速度外
挿手段３ｂとに入れ換えた点、アイドルスイッチ９及び
ブレーキスイッチ１１のスイッチ信号を速度外挿手段３
ｂに出力する点、速度外挿手段３ｂから速度信号を出力
するようにした点のみが前述実施例と異なり、その他は
第２図に示したものと全く同様である。

第６図において、速度演算手段５ｂは周期計測手段１ａ
で計測されたパルス周ＷＪＴ　＋の逆数１／ＴＫ常数Ｋ
を乗じ現在速度■１を得る。速度外挿手段３ｂはこの現
在速度ｖ１と既に入力されている速度Ｖｏとに基いて、
現在速度ｖ１から次の入力が得られるまでの間の速度ｖ
ｅを外挿して求めるのである。その結果は第４図に示し
たものと同様となる。又、外挿を行うことが好ましくな
いと判断される場合にこれら外挿をアイドルスイッチ９
又はブレーキスイッチのオン信号で禁止することができ
ることも前述実施例と同様である。

第７図は第６図に示した速度信号出力装置の処理内容を
示すフローチャートである。

ｒＪＸｊ図は１５図とステップ７０７及び、ステップ７
０９のみが異なる。即ら、ステップ７０７でステップ７
０５で得られたパルス周期Ｔ１から速度Ｖ１が求められ
、ステップ７０９で速度の外挿が行われる。外挿速度Ｖ
ｅの出力はステップ７１１から順次に出ノｊされるので
あるが、外挿が好ましくないと判断される場合、即ら、
アイドルスイッチ９又はブレーキスイッチ１１のオン信
号の割込みがあったときには、その割込みの時点に出力
されていた速度値が保持されることも前述実施例と同様
である。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明してきたようにこの発明によれば、例
えば車両の車速センサ等から移動体の単位移動量毎に出
力されるパルス信号の信号密度が比較的疎であっても、
精度良好で密度の高い速度信号装置を出力することので
きる移動体の速度信号の出力装置を提供することができ
、特に無段変速機の変速制御等に適用した場合は実車速
に対する速度信号の遅れを小さくでき、トルク変動のな
い変速Ｉ％Ｑｌｌｌを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム対応図、 第２図はこの発明を無段変速機の制御機構に適用した実
施例ブロック図、 第３図は第２図に示した速度信号出力装置の時問−パル
ス周期の説明図、 第４図は第３図と同じく時間−車速の説明図、第５図は
第２図に示した速度信号出力装置の処理フローチャート
、 第６図はこの発明を無段変速機の制御機構に適用した他
の実施例ブロック図、 第７図は第６図に示した速度信号出力装置の処理フロー
チャートである。 １・・・計測手段 １ａ・・・周期計測手段 ２・・・外挿手段 ３ａ・・・速度外挿手段 ５ａ・・・速度演算手段 ５ｂ・・・速度演算手段 特許出願人　　　　　日産自動車株式会社第ａ図 第４図 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動体の単位移動量毎に出力されるパルス信号に基づく
   値を計測する計測手段と、該計測手段によりすでに計測
   された値に基づいて、次のパルス信号に基づく値が得ら
   れるまでの間の前記移動体の推定速度を外挿して求めこ
   れを速度信号として出力する外挿手段と、を具備して成
   る移動体の速度信号出力装置。