JP4004184B2

JP4004184B2 - 車輪速異常検出装置

Info

Publication number: JP4004184B2
Application number: JP16090599A
Authority: JP
Inventors: 宗史細見; 真輔山本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2019-06-08
Also published as: JP2000344087A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪速センサ等の異常を検出する車輪速異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車輪速異常検出装置は特許２８０３４７２号公報に記載されている。本装置は、左右従動輪の速度差が所定値を越えた場合を車輪速センサの異常として認識している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最低車輪速を与える車輪速センサが故障し、異常状態にある場合には、これを検出しなくてはならない。
【０００４】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、誤判定が抑制された車輪速異常検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、トラクション制御される複数の駆動輪を備えた車両の車輪速センサ故障を検出する車輪速異常検出装置において、以下の場合を車輪速センサ故障として判定する。
（１）特定駆動輪の検出される車輪速が略零である。
（２）特定駆動輪に制動力が与えられていない。
（３）特定駆動輪以外の車輪に制動力が与えられ、これらの各車輪のブレーキ液の制動油圧は基準圧力以上である。
（４）特定駆動輪以外の車輪の加速度が基準加速度以下である。
（５）特定駆動輪以外の車輪間の車輪速最大偏差が所定偏差以下である。
（６）前輪対及び後輪対のうち、特定駆動輪が無い方の車輪対のブレーキ液の制動油圧偏差が基準値以下である。
本発明によれば、特定駆動輪以外の車輪が所定状態であって初めて車輪速異常を検出するため、従来に比して誤判定が抑制される。
【０００６】
なお、この所定状態が、制動力が与えられてない駆動輪以外の特定の車輪間の車輪速偏差が所定偏差以下である状態を含む場合は好ましい。すなわち、定常直線走行時においては当該車輪速偏差は殆どないため、このような場合に異常検出を行うことにより判定の信頼性を向上させることができる。
【０００７】
なお、車両の車輪は全てトラクション制御される駆動輪になり得ることが好ましい。
【０００８】
この場合、前記所定状態は、トラクション制御時において、制動力が与えられていない駆動輪の車輪速に基づいて、この駆動輪以外の車輪に制動力が与えられている状態を含むことが更に好ましい。すなわち、高速走行中の車輪速が例えば零ｋｍ／ｈであるというように、１つの車輪速情報が異常である場合には、この情報に基づいて他の車輪をトラクション制御すると、スリップ抑制の観点から必然的にこれらの車輪に制動力が与えられる。したがって、このような場合を所定状態に含めることとすれば、車輪速異常検出の信頼性を更に向上させることができる。
【０００９】
また、前記所定状態は、制動力が与えられていない駆動輪以外の車輪の加速度（回転加速度）が基準加速度以下の状態を含むことが更に好ましい。すなわち、上記のように、１つの車輪速情報が異常である場合には、他の車輪には制動力が与えられるので、車輪の加速度も基準加速度以下となる。したがって、このような場合を所定状態に含めることとすれば、車輪速異常検出の信頼性を更に向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に係る車輪速異常検出装置について説明する。同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１は実施の形態に係る車輪速異常検出装置を搭載した車両の概略構成図である。
【００１２】
本車両は、車体ＢＤＹに対して回転可能に設けられた４つの車輪（前輪Ｗ_FL，Ｗ_FR、後輪Ｗ_RL，Ｗ_RR）を備えている。車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRにそれぞれ対応して車輪速センサ１０、１０ｘ、１０ｙ、１０ｚがそれぞれ設けられており、その出力は車輪速に比例している。ここでは、車輪速センサ１０、１０ｘ、１０ｙ、１０ｚは、電気／磁気学的或いは光学的に車輪の回転速度を検出し、回転速度に応じた交流信号を出力するものとする。
【００１３】
各センサ１０、１０ｘ、１０ｙ、１０ｚからの出力は、車両内部に配置されたＥＣＵ（電子制御ユニット）やＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）＆ＴＲＣ（トラクションコントロールシステム）コンピュータ等の制御装置１００に入力される。
【００１４】
各センサ１０、１０ｘ、１０ｙ、１０ｚから出力される交流信号は、Ａ／Ｄコンバータ１２を介して制御装置１００内のプロセッサ２４に入力される。Ａ／Ｄコンバータ１２は、車輪速センサからの交流信号を所定のサンプリングタイミングでサンプリングしてデジタル信号に変換し、プロセッサ２４に供給する。プロセッサ２４は、ＲＯＭ１６に格納されたプログラムを用いてデジタル信号を処理し、車輪速を検出して各種制御を行う。なお、プロセッサ２４やＲＯＭ１６、ＲＡＭ１８はマイクロコンピュータで構成することができる。
【００１５】
制御装置１００は、入力された車輪速情報等に基づいて各車輪の車輪速ｖ_FL，ｖ_FR，ｖ_RL，ｖ_RRを求め、求められた各車輪速から算出される車速を表示器上に表示したり、車輪速ｖ_FL，ｖ_FR，ｖ_RL，ｖ_RRに基づいてブレーキ制御を実行する。
【００１６】
ブレーキ制御を実行するための駆動手段として、各車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRにはブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRが設けられている。ブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRは、ブレーキ駆動用アクチュエータＡＣＴによって駆動され、車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRに制動力を与える。ブレーキ制御としては、ＡＢＳにおける車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRのロックタイミング制御、ＴＲＣによるスリップ抑制制御、姿勢安定のための車両挙動制御等があるが、ここではＴＲＣによるスリップ制御について説明する。
【００１７】
四輪駆動（４ＷＤ）車は、四輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRが駆動輪となり得る車両である。すなわち、四輪駆動走行モードにおいては全ての車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRが駆動輪となり、二輪駆動走行モードにおいては前輪Ｗ_FL，Ｗ_FR又は後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRが駆動輪となる。
【００１８】
例えば、四輪駆動走行モードによる悪路走行中において、左前輪Ｗ_FLが路面に対してスリップすることにより空転し、他の車輪Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRがスリップしないように路面に接触していたとする。この場合、トラクション制御時においては、ブレーキ駆動用アクチュエータＡＣＴを駆動することによってブレーキＢ_FLを動作させ、左前輪Ｗ_FLに制動力を与えてこの空転を停止させることにより、スリップを抑制する。
【００１９】
この制御を行うためにはスリップ状態の検知が必要である。当該車輪の車輪速ｖ_FLが基準となる車輪速ｖ_STDに比較して著しく大きい場合に、これをスリップ状態と判定することができる。
【００２０】
基準となる車輪速ｖ_STDは検出された車輪速の中で最低のもの（例えばｖ_RR,（時間毎に入替可能））を用いる。すなわち、車輪速偏差Δｖ（＝ｖ_FL−ｖ_RR）が所定偏差Δｖ₀を超えた場合に、制御装置１００は車輪Ｗ_FLがスリップ状態であることを認識し、ブレーキ駆動用アクチュエータＡＣＴを駆動することによってブレーキＢ_FLを動作させ、左前輪Ｗ_FLに制動力を与えてこの空転を停止させる。
【００２１】
換言すれば、トラクション制御時において、制御装置１００は検出された車輪速等に基づいて四輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRがスリップしないようにアクチュエータＡＣＴを制御する。更に言えば、本装置においては、最低の車輪速ｖ_RRから求められた基準速度ｖ_STDと当該車輪速度ｖ_FLに基づき、当該車輪Ｗ_FLへの制御量を演算するものである。
【００２２】
ところで、最低車輪速ｖ_RRを与える車輪速センサ１０ｚが故障し、異常状態にある場合には、これを検出しなくてはならない。車輪速センサ１０ｚの異常は断線やセンサギャップの拡大等によって生じるため、出力される車輪速ｖ_RRは常に略零となるものとするが、車輪速異常は制御装置１００内において生じる場合もある。
【００２３】
車輪速ｖ_RRが異常の場合には以下の現象が観察される。換言すれば、以下の条件が満たされた場合には、車輪速異常であると判定できる。
（１）まず、検出される最低基準車輪速ｖ_RRが零又はこれに近い値となる。すなわち、特定駆動輪の車輪速ｖ_RRが所定車輪速ｖ₁以下となる。すなわち、ｖ_RR≦ｖ₁である。なお、駆動輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RLの車輪速ｖ_FL，ｖ_FR，ｖ_RLは、この順番で大きいものとする。
（２）この車輪Ｗ_RRが通常通りに回転している時、検出される速度は零であるから、車輪Ｗ_RRにトラクション制御による制動力は与えられない（ブレーキがかかっていない）。このブレーキがかかっていない状態は、制御装置１００からアクチュエータＡＣＴへの指示情報をモニタすることにより間接的に、ブレーキ液の制御油圧を検出することにより直接的に検出することができる。このときブレーキＢ_RRに対応したブレーキ液の制御油圧Ｐ_RRは基準圧力Ｐ_R以下となる。すなわち、Ｐ_RR≦Ｐ_Rである。
（３）車輪速ｖ_RRが略零であるため、これを基準とした車輪速偏差Δｖが、容易に所定偏差Δｖ₀を超えるので、ブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RLはブレーキ駆動用アクチュエータＡＣＴによって駆動され、車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RLに制動力を与える（ブレーキがかかる）こととなる。このブレーキがかかった状態は、制御装置１００からアクチュエータＡＣＴへの指示情報をモニタすることにより間接的に、ブレーキ液の制御油圧を検出することにより直接的に検出することができる。この時、ブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RLに対応したブレーキ液の制御油圧Ｐ_FL，Ｐ_FR，Ｐ_RLは基準圧力Ｐ₀以上となる。すなわち、Ｐ_FL≧Ｐ₀、Ｐ_FR≧Ｐ₀，Ｐ_RL≧Ｐ₀である。
（４）また、ブレーキがかかっているため、各車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RLの車輪加速度Ｇ_FL，Ｇ_FR，Ｇ_RLが基準加速度Ｇ₀以下となる。すなわち、Ｇ_FL≦Ｇ₀，Ｇ_FR≦Ｇ₀，Ｇ_RL≦Ｇ₀である。
（５）なお、定常直線走行中であれば、制動力が与えられている駆動輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RLの車輪速ｖ_FL，ｖ_FR，ｖ_RL間の最大偏差Δｖ’（＝｜ｖ_FL−ｖ_RL｜）は所定偏差ｖ₂以下となる。
（６）また、前後輪のうち、異常と思われるセンサの無い方、すなわち、前輪の制御油圧Ｐ_FL，Ｐ_FRは同様に変化する。したがって、前輪側の偏差ΔＰ_F＝（｜Ｐ_FL−Ｐ_FR｜）は基準値Ｐ’以下となる。なお、前輪側のセンサが故障している場合には、後輪側の偏差ΔＰ_R＝（｜Ｐ_RL−Ｐ_RR｜）が基準値Ｐ’以下となる。
【００２４】
なお、閾値Ｐ₀、Ｇ₀、Ｐ’は車輪等に対応してそれぞれ適宜異なる値に設定してもよい。
【００２５】
本実施の形態においては、上記条件（１）〜（６）が全て所定時間（Ｔ₁）以上成立した場合に、制御装置１００は車輪速センサ１０ｚが異常であると判定する。異常判定がなされた場合には、基準速度ｖ_STDの求め方を変更する。つまり、車輪速センサ１０ｚが異常であると判定された場合には、基準速度ｖ_STDは最低の車輪速ｖ_RRからではなく例えば２番目に小さい車輪速から求めるようにする。なお、検出される車輪速Ｖ_RRがｖ₃を超えて所定時間（Ｔ₂）以上続く場合には、異常の要因が除去されたものと判定し、検出された異常状態情報をリセットする。
【００２６】
また、上記条件（１）〜（６）は複数であるので、その信頼性を向上することができる。
【００２７】
以上、説明したように、上記車輪速異常検出装置は、トラクション制御される複数の駆動輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRを備えた車両の車輪速異常を検出する車輪速異常検出装置において、駆動輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRの少なくとも１つ（例えばＷ_RR）に制動力が与えられておらず、この駆動輪Ｗ_RRの車輪速（回転速度）ｖ_RRが所定値ｖ₁以下であり、且つ、この駆動輪Ｗ_RR以外の車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RLが所定状態である場合を車輪速異常として検出する。この装置によれば、所定速度ｖ₁以下の駆動輪Ｗ_RR以外の車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RLが所定状態であって初めて車輪速異常を検出するため、従来に比して誤判定が抑制される。
【００２８】
この所定状態は、制動力が与えられてない駆動輪Ｗ_RR以外の特定の車輪間の車輪速偏差Δｖ’が所定偏差ｖ₂以下である状態を含むことが好ましい。定常直線走行時においては車輪速偏差Δｖ’は殆どないため、このような場合に異常検出を行うことにより判定の信頼性を向上させることができる。なお、本装置は車両の車輪は全てトラクション制御される駆動輪になり得る場合に有用である。
【００２９】
また、この所定状態は、トラクション制御時において、制動力が与えられていない駆動輪Ｗ_RRの車輪速ｖ_RRに基づいて、この駆動輪Ｗ_RR以外の車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RLに制動力が与えられている状態を含む。高速走行中の車輪速が例えば零ｋｍ／ｈであるというように、１つの車輪速情報が異常である場合には、この情報に基づいて他の車輪をトラクション制御すると、スリップ抑制の観点から必然的にこれらの車輪に制動力が与えられる。したがって、このような場合を所定状態に含めることとすれば、車輪速異常検出の信頼性を更に向上させることができる。
【００３０】
また、この所定状態は、制動力が与えられていない駆動輪Ｗ_RR以外の車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RLの加速度（回転加速度）Ｇ_FL，Ｇ_FR，Ｇ_RLが所定加速度Ｇ₀以下の状態を含むこととすれば、車輪速異常検出の信頼性を更に向上させることができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の車輪速異常検出装置によれば、その誤判定を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る車輪速異常検出装置を搭載した車両の概略構成図。
【符号の説明】
Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RR…駆動輪、１００…制御装置、Ｂ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RR…ブレーキ。

Claims

トラクション制御される複数の駆動輪を備えた車両の車輪速センサ故障を検出する車輪速異常検出装置において、
特定駆動輪の検出される車輪速が略零であり、
前記特定駆動輪に制動力が与えられておらず、
前記特定駆動輪以外の車輪に制動力が与えられ、これらの各車輪のブレーキ液の制動油圧は基準圧力以上であり、
前記特定駆動輪以外の車輪の加速度が基準加速度以下となり、
前記特定駆動輪以外の車輪間の車輪速最大偏差が所定偏差以下であり、
前輪対及び後輪対のうち、前記特定駆動輪が無い方の車輪対のブレーキ液の制動油圧偏差が基準値以下である場合を、
車輪速センサ故障として判定する車輪速異常検出装置。
前記車両の車輪は全てトラクション制御される駆動輪になり得ることを特徴とする請求項１に記載の車輪速異常検出装置。
前記判定の条件を与える状態は、前記トラクション制御時において、制動力が与えられていない前記駆動輪の車輪速に基づいて、この駆動輪以外の車輪に制動力が与えられている状態を含むことを特徴とする請求項２に記載の車輪速異常検出装置。