JPS62182666A - 車速検出装置の異常判定方法 - 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】 技術分野 本発明は車速検出装置の異常判定方法に関するものであ
る。

従来技術および問題点 車輪の回転速度を直接にまたは減速機などを介して間接
的に検出するための回転センサを備え、その車輪の回転
速度に基づいて車速を逐次決定する形式の車速検出装置
が知られている。

しかしながら、このような車速検出装置においては、そ
の回転センサの故障、速度検出用歯車の破損、回転セン
サの出力信号が供給されるインターフェースの故障など
の異常が生じても、実際の車速が変化したことと区別す
ることは困難であり、確実に異常を判定することができ
なかった。このような場合に龜、たとえば、予め記憶さ
れた制御アルゴリズムから、車速検出装置によって検出
された車速に基づいて車輪のスキッド制御や後輪操舵制
御を行う形式の車両においては、それらの制御を支障な
く実行することが困難となるおそれがある。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、車輪の回転速度を直接にまた
は減速機などを介して間接的に検出するための回転セン
サを備え、その車輪の回転速度に基づいて車速を決定す
る形式の車速検出装置の異常判定方法であって、前記車
輪の回転速度に基づいて決定された車速の変化率が前記
車両の最大加速度から最小加速度に至る範囲を超え、か
つこの状態が予め定められた一定の時間以上持続したこ
とをもって、前記車速検出装置の異常と判定するように
したことにある。

作用 一般に、路面と車輪との摩擦力によってそれらの間には
滑りが生じないが、急加速操作あるいは急制動操作が加
えられたときには路面と車輪との間に滑りが生じるので
車両には一定以上の急激な加速成いは減速が生じない。

このため、車両の加速度或いは減速度の絶対値が一定の
最大加速度から最小加速度に至る範囲内に事実上制限さ
れる。

本発明においてはこのような一定の範囲を利用して、車
輪の回転速度に基づいて車速検出装置により決定された
車速の変化率が前記車両の最大加速度から最小加速度に
至る範囲を超え、かつこの状態が予め定め、られた一定
の時間以上持続したことをもって車速検出装置の異常を
判定する。しかし、単に、車速検出装置により決定され
た車速の変化率が車両の最大加速度から最小加速度に至
る範囲を超えた値、すなわち実際の車両にはあり得ない
値となっただけでは、走行中における車輪のホップ時の
空転あるいは停止などと判別し難いので、上記の状態が
一定時間持続することをもって車速検出装置の異常を確
実に判定するのである。

発明の効果 このように、車速検出装置の異常が判定される結果、た
とえば予め記憶された制御アルゴリズムから車速検出装
置によって検出された車速に基づいて車輪のスキッド制
御や後輪操舵制御を行う形式の車両においては、車速検
出装置の異常に対処する措置が採られ得てそれらの制御
が支障なく実行されることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図に示す車両１０は所謂４輪操舵（４ＷＳ）形式の
ものであって、車両１０の前部には図示しないステアリ
ングホイールにより操舵可能な左右一対の車輪１２．１
４が設けられており、車両１０の後部にも前輪１２．１
４の操舵と関連して自動的に操舵される左右一対の後輪
１６．１８が設けられている。本実施例では、トランス
ミッション２０の出力が出力軸２６、プロペラシャフト
２２および差動歯車装置２４を介して後輪１６．１８へ
伝達されるようになっており、上記トランスミッション
２０の出力軸２６近傍にはその回転速度を検出するため
の回転センサ２８が配設されている。

回転センサ２８は、第２図に示すように、出力軸２６に
固定された速度検出用歯車３０の外周部に多数形成され
た歯の通過を検出し、単位時間あたりの通過歯数に対応
した周波数のパルス信号Ｐｖ０を出力する。第３図に示
すように、回転センサ２８からのパルス信号ＰＶｏは車
速■。を逐次決定するための演算装置３４のＩ１０ポー
ト３６へ波形整形器４４を介して供給される。この演算
装置３４は、所謂マイクロコンピュータであって、通常
、後輪の操舵角制御装置を兼ねている。演算装置３４は
、データバスラインを介して互いに接続されたＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えており、ＣＰＵはＲＡＭの記
憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラム
に従って入力信号を処理して車速ｖｎを算出する。

一方、前記車両１０には、その前輪１２．１４の操舵角
を検出するための前輪舵角検出装置４６が設けられてお
り、前輪１２．１４の舵角δ、を表す信号Ｓδ、がその
前輪舵角検出装置４６から前記Ｉ１０ボート３６に供給
される。また、車両１０には、ブレーキペダルの操作を
検出するためのブレーキペダルスイッチ４８が設けられ
ており、そのブレーキペダルスイッチ４８からはブレー
キ操作信号ＢＲがＩ１０ボート３６に供給される。

また、エンジン５０には、エンジン回転速度を検出する
ためのエンジン回転センサ５２、およびスロットル弁開
度を検出するためのスロットルセンサ５４がそれぞれ設
けられており、エンジン回転信号ＳＥおよびスロットル
信号ＴＨがＩ１０ボート３６に供給される。

前記ＣＰＵはＲＯＭに予め記１．なされた関係から、実
際の車速■１および前輪の操舵角δ、に基づいて、後輪
１６．１８の前輪１２．１４に対する操舵方向および操
舵角を決定し、この操舵方向および操舵角が得られるよ
うに、後輪用操舵アクチュエータ３８を作動させるため
の駆動信号ＤＤをＩ１０ボート３６からＤ／Ａ変換器３
９および後輪転舶用の増幅器４０を介して油圧制御装置
４２へ供給する。これにより油圧制御装置４２内に設け
られた制御弁が作動させられて後輪用操舵アクチュエー
タ３８に作動油圧が供給され、後輪用操舵アクチュエー
タ３８により後輪１６．１８の舵角が変更される。

以下、本実施例の作動を第４図および第５図のフローチ
ャートに従って説明する。

先ず、ステップＳＲＩが実行されて初回のサイクルか否
かが判断される。初回でなければステップＳＲ２を経る
ことなくステップＳＲ３が実行されるが、初回であれば
ステップＳＲ２が実行されて各カウンタおよびフラグが
クリアされた後ステップＳＲ３が実行される。ステップ
ＳＲ３では、前記パルス信号ＰＶ。に基づいて車速ｖ０
が次式（１）に従って算出される。

■ｏ＝ｆ・２πｒ／Ｇ−Ｈ・・・（１）但し、「はパル
ス信号Ｐｖ０の周波数、Ｈは速度検出用歯車３０の歯数
、Ｇは差動歯車装置の変速比、ｒは車輪の半径である。

ステップＳＲ４では、ステップＳＲ３で算出された車速
Ｖ０　（ｎ・Δｔ）が予め定められた一定の小さな値■
１、たとえば５ｋｍ／ｈよりも大きいか否かが判断され
る。Δｔは車速算出周期であり、ｎは今回の周期を示す
整数である。上記ステップＳＲ４における判断が否定さ
れた場合には第５図に示すステップ５Ｒ１４以下が実行
される。すなわち、ステップ５Ｒ１４では車速ｖ７の値
が■。

に置換されるとともに、ステップ５Ｒ１５ではこの小さ
な車速■１に基づいて後輪舵角が変更され、そしてステ
ップ５Ｒ１６にて時間Δｔだけ待機させられた後前記ス
テップＳＲ３以下が繰り返し実行される。なお、上記ス
テ７プ５Ｒ１５では、たとえば第６図に示す予めＲＯＭ
に記憶された関係が用いられて、先ず、この関係から車
速ｖ７に基づいて後輪１６．１８の前輪１２．１４に対
する操舵方向および操舵率を示す係数Ｋが求められると
ともに、その後、入力信号Ｓδ、に基づいて決定された
前輪舵角δ、と上記係数にとから次式（２）にしたがっ
て後輪舵角δ、が求められる。そして、この後輪舵角δ
、が得られるように駆動信号ＤＤがＤ／Ａ変換器３９お
よび増幅器４０を介して油圧制御弁装置４２へ供給され
るのである。

δ、＝Ｋ　（Ｖｎ）　　・δ、　　　・・・（２）前記
ステップＳＲ４における判断が肯定された場合、すなわ
ち車速Ｖ。（ｎ・Δｔ）が予め定められた一定の小さな
値Ｖ３よりも大きい場合には、ステップＳＲ５において
車輪の加速時のスリップまたはスピンの有無が判断され
る。この車輪の加速時のスリップまたはスピンは車輪の
回転加速度、すなわち今回のサイクルにおいて求められ
た車速と前回のサイクルにおいて求められた車速との差
（、ｖｏ　（ｎ・Δｔ）−ｖ。（（ｒｌ−１）−Δｔ１
〕が予め定められた一定の値α。よりも大きいことをも
って判断される。この値α。は車輪と路面との滑りが生
じない範囲における最大回転加速度と同等以下の値に決
定されている。上記ステップＳＲ５において車輪の加速
時のスリップまたはスピンが検出されない場合にはステ
ップＳＲ６が実行されて車輪の制動時のスリップまたは
ロックの有無が判断される。この判断は車輪の回転加速
度（ｖｏ　　（（ｎ−ｔ）　　・Δｔ）　−Ｖｏ　（ｎ
・Δ１））が予め定められた一定の値β。よりも大きい
ことをもって判断される。この値β。は車輪と路面との
滑りが生じない範囲における最小回転加速度と同等以上
の値に決定されている。。

上記ステップＳＲ５およびステップＳＲ６において車輪
の加速時のスリップまたはスピン、および制動時のスリ
ップまたはロックが検出されない場合には、ステップＳ
Ｒ７が実行されて今回のサイクルにおいて算出されたｖ
、）（ｎ・Δｔ）が仮車速ｖ７　′として採用されると
ともに、ステップＳＲ８が実行されて車速■１が決定さ
れる。この車速■７の決定は、仮車速Ｖ７　“と、前回
の車速Ｖ、、に車速の最大変化値αｍａｘ　　・Δｔを
加えた値と、前回の車速Ｖ、−１に車速の最小変化値α
ｍｉｎ・Δｔを加えた値とからなる３種類の値の中間値
を選択することによって実行される。上記αｍａｘおよ
びαｍｉｎは車輪と路面との滑りが生じない範囲におけ
る車両の最大加速度および最小加速度であり、上記車速
の最大変化値および最小変化値は車輪と路面との滑りが
生じない状態における時間Δｔあたりの車速の最大変化
幅および最小変化幅である。この結果、回転センサ２８
の故障等により異常に大きい値或いは異常に小さい値の
車速ｖ０（ｎ・Δｔ）が入力されても、車速ｖ、１が現
実にあり得る最大値或いは最小値に制限されるので、車
速Ｖ７に基づいて行われる制御の異常動作が防止される
。

前記ステップＳＲ５において車輪の加速時のスリップま
たはスピンが検出された場合には、ステップＳＲ９が実
行されて仮車速■。°　（＝■。−１＋αｍａｘ　　・
Δｔ）が決定された後、前記ステップＳＲ８以下が実行
される。また、前記ステップＳＲ６において車輪の制動
時のスリップまたはロックが検出された場合には、ステ
ップ５ＲＩＯが実行されて車速Ｖ、　　（＝Ｖｎ−１）
が決定された後、前記ステップ５Ｒ１５以下が実行され
、その車速■７に基づいて後輪の舵角が制御される。

前記ステップＳＲ８において車速ｖ７が決定された後に
は、ステップ５ＲＩＩが実行されることによりその車速
Ｖ７がそれ以前に決定された仮車速■７　′と同一であ
るか否かが判断される。同一であれば正常な状態である
ので、ステップ５ＲＩ２が実行されてフラグＦ１が零に
クリアされるとともに、ステップ５Ｒ１３が実行されて
車速■７が前記Ｖａよりも小さいか否かが判断される。

この判断が肯定された場合には前述のステップ５Ｒ１４
以下が実行されるが、否定された場合にはステップ５Ｒ
１５以下が実行されることにより、ステップＳＲ８にお
いて決定された車速ｖ７に基づいて後輪の舵角が決定さ
れる。

しかし、前記ステップ５ＲＩＩにおいて、ステップＳＲ
８において決定された車速ｖ７がステップＳＲ７におい
て決定された仮車速ｖ７　“と同じでないと判断された
場合には、算出された車速ｖ０（ｎ・Δｔ）が現実にあ
り得る車速の最大値（＝”１１−１　＋（ＸｒｎａＸ　
　・Δｔ）から最小値（＝Ｖ、、−＋−αｍｉｎ　　・
Δｔ）に至る範囲を超えている状態、換言すれば算出さ
れた車速の変化率（ｖｏ　　（ｎ・Δｔ）　　Ｖｎ−＋
）が車両の最大加速度αｍａｘから最小加速度αｍｉｎ
に至る範囲を超えている異常状態であるので、この異常
状態の持続時間によって車速検出の異常が判断される。

すなわち、ステップ５Ｒ１７においてタイマカウンタＴ
１の内容に１が加算された後、ステップ５Ｒ１８におい
てタイマカウンタＴ、の内容が予め定められた一定の値
Ｔ、を超えたか否かが判断される。この一定の値Ｔ１は
たとえば２０秒程度の時間に対応する値である。

ステップ５Ｒ１８の判断が否定された場合には、車輪の
ホップなどに起因する一時的なものであるので前記ステ
ップ５Ｒ１３以下が実行される。しかし、ステップ５Ｒ
１８の判断が肯定された場合には、前記速度検出用歯車
３０の破損、回転センサ２８の故障などによる車速検出
の異常と判断することができるので、ステップ５Ｒ１９
が実行されてフラグＦ５が１にセットされるとともに、
図示しない表示装置に車速検出の異常を表す表示が行わ
れる。

続くステップ５Ｒ２０では車両１０が旋回走行中、すな
わちコーナリング中であるか否かが判断される。この判
断は信号Ｓδ、が表す前輪舵角δ。

が予め定められた一定値δ。を超えたか否かによって行
われる。この一定値δ。はだとえばステアリングホイー
ルの４５度の操作角に対応する値である。上記ステップ
ＳＲ２０において車両１０が旋回走行中であると判断さ
れた場合には、ステップ５Ｒ２１が実行されて前サイク
ルにて採用された車速Ｖ、、　　（車速検出異常前の車
速あるいは一定の値■。）が今回の車速■。とされるが
、旋回走行中でないと判断された場合には、ステップ５
Ｒ２２が実行されることにより今回の車速■７が予め定
められた一定の車速Ｖ。、たとえば１１００ｋ／ｈ程度
の値とされる。上記ステップ５Ｒ２１または５Ｒ２２が
実行された後は前記ステップ５Ｒ１５以下が実行されて
後輪の舵角が制御される。

このように、車速検出の異常時であって車両１０のコー
ナリング中である場合には車速の更新が中止されるので
、運転者の予期しない後′輪の舵角変更が防止され、車
両の運転性が高められる利点がある。また、車速検出の
異常時であって車両１０のコーナリング中でない場合に
は車速■７が一定の車速Ｖ。とされるので、後輪の操舵
動作が広範囲の車両速度に適用が可能な一定の係数Ｋ（
１００）にて実行される利点がある。

上述のように、本実施例によれば、算出された車速■。

（ｎ・Δｔ）が現実にあり得る車速の最大値から最小値
に至る範囲を超えている状態であり且つこの状態が一定
時間、すなわち２０秒間持続することをもって、速度検
出用歯車３０の破損、回転センサ２８の故障などに起因
する車速検出装置の異常が判断される。したがって、前
記後輪の舵角制御卸や、予め記憶された制御卸アルゴリ
ズムから車速に基づいて車輪のスキッド制御を行う形式
の車両においては、車速検出装置の異常に対処する措置
が採られ得て制御が支障なく実行されることができる。

ここで、本実施例の車両１０は後輪駆動方式であるが、
前輪駆動方式であってもよいし、回転サンサ２８が１個
の車輪の回転速度を検出するものであっても差支えない
。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される車両の要部を説明する図で
ある。第２図は第１図の車両に備えられる回転センサの
取り付は部分を示す図である。第３図は第１図の車両に
備えられる電子制御回路の構成を示す図である。第４図
および第５図は第３図の電子制御回路の作動を説明する
ためのフローチャートである。第６図は第１図の車両の
後輪の舵角を制御するために第３図の電子Ｗｙ制御回路
において予め記憶された関係を示す図である。 １０：車両 １２．１４，１６．Ｉｓ：車輪 α…ａｘ：車両の最大加速度 αｍｉｎ　　：車両の最小加速度 Ｔよ　；一定の時間 出願人　　トヨタ自動車株式会社 第１図 第２図 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車輪の回転速度を直接にまたは減速機などを介して間接
   的に検出するための回転センサを備え、該車輪の回転速
   度に基づいて車速を逐次決定する形式の車速検出装置の
   異常判定方法であって、前記車輪の回転速度に基づいて
   算出された車速の変化率が前記車両の最大加速度から最
   小加速度に至る範囲を超え、かつこの状態が予め定めら
   れた一定の時間以上持続したことをもって、前記車速検
   出装置の異常と判定することを特徴とする車速検出装置
   の異常判定方法。