JP2013091468A - 車輪回転速度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の停車時に発生する車輪回転速度センサからの誤信号を防止する車輪回転速度制御装置を提供する。
【解決手段】４輪の車輪を備える車両の各車輪それぞれの車輪回転速度を検出する車輪回転速度検出手段２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、各車輪それぞれのブレーキ圧を個別に加圧するブレーキ加圧手段７とを備え、ブレーキ加圧手段７は、車両が停止している状態で、車輪回転速度検出手段２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにより各車輪のいずれかが回転していることが検出された場合に、予め定められた所定時間、車輪のブレーキ圧を加圧する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車輪の回転速度を制御する車輪回転速度制御装置に関する。

車両の加速スリップを制御するトラクション制御装置は、例えば、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）アクチュエータ制御用のブレーキＥＣＵにおいて、各車輪速度センサからの検出信号を受け取るとともに、エンジンＥＣＵなどを介して送られる車速センサからの検出信号を受け取り、それらのセンサから取得した車輪速度と車速とから加速スリップを検出している。そして、加速スリップが検出されると、エンジンＥＣＵなどにその旨の信号を送ることでエンジン制御量を調整したり、ＡＢＳアクチュエータに備えられるモータや電磁弁を駆動して、車輪に制動力を発生させたりすることで、車輪に伝達される駆動力を低下させ、加速スリップを抑制している。

ところで、車両が停止している状態でエンジンを高速回転させる（いわゆる、空吹かし）と、車両に振動が加わり、その振動の影響で車輪速度センサが車輪の回転を示す信号（いわゆる誤信号）を発信してしまう場合がある。このような場合、車輪のスリップが発生していないのにも関わらず、トラクション制御が実行される場合がある。

このような不要なトラクション制御が実行されると、例えば、エンジン制御によるエンジンの出力低下が実行される場合には、エンジンを空吹かしさせているのにも関わらず吹かなくなったり、ＡＢＳアクチュエータに備えられるモータや電磁弁を駆動する場合には、その駆動音が聞こえたりするため、ドライバが違和感を感じるという問題が生じる。

そこで、従来では、車両停車時に、車輪速度センサから誤信号が発信された場合、エンジンの回転速度が所定回転数以上であれば、トラクション制御を行わないように制御する技術が提案されている（特許文献１）。

特開２００５−９６５５２（段落００３４〜００５２、図２等参照）

しかしながら、従来の技術は、車両停車時の空吹かしに起因する誤信号の対策技術であり、例えば、アイドリング時やエンジンの低回転時に発生する誤信号には適用できない。また、誤信号の発生自体を防止することはできない。

また、従来技術では、誤信号自体の発生を防止できないため、例えば、誤信号を検出したことによるデジタルメータへの車速の誤表示を防止することができない。また、車輪速センサによる出力されたパルス信号にもとづいて、自車両が走行中であるか停止中であるかを判断し、その状態に応じたエンジン回転数の制御（走行モード、停止モード）をエンジンＥＣＵにおいて行なう場合には、自車両が停止中であるのにも関わらず、エンジンＥＣＵが走行モードのエンジン回転数の制御を行い、例えば、アイドリング時のエンジン回転数の制御が正常になされないという問題が生じる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、車両が有する車輪回転速度検出機能およびブレーキ制御機能を利用することにより、車両の停車時に発生する車輪回転速度センサからの誤信号を防止することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の車輪回転速度制御装置では、４輪の車輪を備える車両の前記各車輪それぞれの車輪回転速度を検出する車輪回転速度検出手段と、前記各車輪それぞれのブレーキ圧を個別に加圧するブレーキ加圧手段とを備え、前記ブレーキ加圧手段は、車両が停止している状態で、前記車輪回転速度検出手段により前記各車輪のいずれかが回転していることが検出された場合に、予め定められた所定時間、前記車輪の前記ブレーキ圧を加圧することを特徴としている（請求項１）。

請求項１にかかる発明によれば、車両が停止している状態で、車輪回転速度検出手段が
各車輪のいずれかが回転していることを検出した場合に、ブレーキ加圧手段が、所定時間、車輪のブレーキ圧を加圧する。

車輪回転速度センサからの誤信号は、例えば、該センサが磁気センサである場合、車輪の回転軸の周方向に沿ってＳ極とＮ極が交互に配置された磁気エンコーダのＳ極とＮ極の境界に磁気センサが位置するときに、車両の振動などにより、磁気センサがその境界を行ったり来たりすることにより発生する。

したがって、このような状態で車輪のブレーキ圧が加圧されると、磁気センサと磁気エンコーダとの相対位置がずれ、磁気センサの位置が磁気エンコーダのＳ極とＮ極の境界から離れるため、車輪回転速度センサからの誤信号を防止することができる。

また、車輪速センサからの誤信号を防止できるため、デジタルメーターへの車速の誤表示を防止することができる。また、エンジンＥＣＵにおいて、正常な制御モード（停止モード）が選択されるため、停止しているのにも関わらず、アイドリング時のエンジン回転数の制御が正常になされないという問題も発生しない。

また、車輪回転速度センサからの誤信号の発生を、車両が有する車輪回転速度検出機能およびブレーキ制御機能を利用して防止するため、追加の装置を設ける必要がなく、安価な構成で車輪回転速度センサからの誤信号の発生を防止することができる。

本発明の一実施形態の車輪回転速度制御装置のブロック図である。 図１の車輪回転速度制御装置の動作説明用フローチャートである。

本発明の一実施形態について、図１および図２を参照して説明する。なお、図１は本発明にかかる一実施形態の車輪回転速度制御装置のブロック図、図２は図１の動作説明用のフローチャートである。

（構成）
本発明にかかる一実施形態の車輪回転速度制御装置１の構成について、図１を参照して説明する。

車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、車両に備え付けられた４輪の車輪の各車輪に設置されており、それぞれの車輪の回転速度を算出するためのパルス信号を出力する（本発明における車輪回転速度検出手段）。この実施形態では、半導体式の磁気センサを使用する。半導体式の磁気センサは、車輪の回転軸の周方向に沿ってＳ極とＮ極が交互に配置された磁気エンコーダと、エンコーダに対向して車両の所定の場所に固定配置されて磁気の変化を検出する半導体センサとを備えている。この場合、車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、車輪の回転に伴って磁気エンコーダが回転すると磁界の変化が生じ、その変化を半導体センサが検出してパルス信号を出力する。したがって、車輪の回転速度に応じた数のパルス信号が車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから出力される。

車輪速算出手段３は、車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから出力されたパルス信号に基づいて、各車輪それぞれの回転速度を算出する（単位時間当たりに検出したパルス数＝車輪回転速）。

アクセル検出手段４は、アクセル開度を検出するものであり、アクセルペダルのリンク部分に取り付けられたセンサにより、アクセルペダルの踏み代を電気的に検出する。

ブレーキ検出手段５は、ブレーキが踏まれているか否かを検出するものであり、この実施形態では、ストップランプスイッチのＯＮ／ＯＦＦを検出することにより行なう。

判定手段６は、車輪速算出手段３により算出された各車輪それぞれの車輪回転速度、アクセル検出手段４により検出されたアクセル開度、ブレーキ検出手段５により検出されたブレーキのＯＮ／ＯＦＦ、に関する情報に基づいて、自車両が停止しているか否か、および、誤信号が発せられているか否かを判定する。

この場合、判定手段６は、アクセル検出手段４により検出されたアクセル開度が０（アクセル踏込みなし）、ブレーキ検出手段５により検出されたストップランプスイッチがＯＦＦ（ブレーキ踏み込みなし）状態であって、車輪速算出手段３により算出された各車輪の回転速度のうち、２輪か３輪の回転速度が０である場合に自車両が停止していて、かつ、一部の車輪が誤信号を発していると判定する。

ブレーキ加圧手段７は、判定手段６の判定結果と車輪速算出手段３により算出された各車輪の回転速度の情報に基づいて、各車輪のブレーキ圧を車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄからの誤信号を防止するために予め定められた所定時間、加圧する。このとき、ブレーキ加圧手段７は、判定手段６により誤信号が発生していると判定した車輪に対して、ブレーキ圧を加圧する。

次に、本実施形態にかかる車輪回転速度制御装置１の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。

まず、ステップＳ１にて、車輪速算出手段３は、各車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから出力されたパルス信号を取得し、アクセル検出手段４は、アクセル開度の状態を検出し、ブレーキ検出手段５は、ブレーキランプスイッチのＯＮ／ＯＦＦを検出する。

次に、車輪速算出手段３が、車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから取得したパルス信号に基づき、各車輪それぞれの回転速度を算出する（ステップＳ２）。そして、ＡＢＳにおいて、各車輪速センサに異常があるか否かを判定し（ステップＳ３）、異常がない場合は、ステップＳ３をＹＥＳで通過し、判定手段６は、車輪速算出手段３が算出した各車輪に回転速度それぞれを取得し、各車輪のうち、２輪か３輪の回転速度が０であるか否かを判定する（ステップＳ４）。

また、各車輪速センサに異常がある場合は、ステップＳ３をＮＯで通過し、再度、ステップＳ１から車輪回転速度制御処理を開始する。

ステップＳ４に戻って、判定手段６により、各車輪のうち、車輪の回転速度が０である車輪が２輪か３輪であると判定された場合は、ステップＳ４をＹＥＳで通過し、次に、判定手段７は、アクセル検出手段４によるアクセル開度の状態が０、すなわちアクセルが踏まれていない状態であって、ブレーキ検出手段５による検出結果がブレーキＯＦＦであるか否かを判定する（ステップＳ５）。

ステップＳ５において、判定手段６により、アクセルが踏まれておらず、ブレーキも踏まれていないと判定された場合は、ステップＳ５をＹＥＳで通過し、ブレーキ加圧手段７において、前回ブレーキ圧が印加されてから所定時間経過しているか否かを判定する（ステップＳ６）。また、ステップＳ５において、判定手段６により、アクセルまたはブレーキのいずれかが踏まれていると判定された場合は、再度、ステップＳ１から車輪回転速度制御処理を開始する。

ステップＳ６において、ブレーキ加圧手段７により、前回ブレーキ圧が印加されてから所定時間経過していると判定された場合、ブレーキ加圧手段７は、車輪速算出手段３により算出された各車輪の回転速度のうち、回転速度が０でない車輪（誤信号が発生している車輪）に対して、ブレーキ圧を短時間印加し（ステップＳ７）、再度、ステップＳ１に戻って、車輪回転速度制御処理を開始する。また、ステップＳ６において、ブレーキ加圧手段７により、前回ブレーキ圧が印加されてから所定時間経過していないと判定された場合は、再度、ステップ１から車輪回転速度制御処理を開始する。なお、ステップＳ６において、前回ブレーキ圧が印加されてから所定時間経過しているか否かを判定するのは、ブレーキ加圧手段７によりブレーキ圧を印加する制御を行なう際、その制御信号が発信されてから実行されるまでの間に、繰り返しブレーキ圧の印加制御がなされるのを防止するため、および、ブレーキ圧が一度印加されてから、その圧力が開放されるまでの時間を確保するためである。

したがって、上記した実施形態によれば、判定手段６により、車両が停止していると判定された場合に、車輪回転速度検出手段３により算出された各車輪の回転速度のうち、２輪か３輪の回転速度が０である場合、ブレーキ加圧手段７は、回転速度が０でない車輪に対して、ブレーキ圧を所定時間加圧する。

車輪回転速度センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄからの誤信号は、例えば、車輪の回転軸の周方向に沿ってＳ極とＮ極が交互に配置された磁気エンコーダのＳ極とＮ極の境界に半導体センサが位置するときに、車両の振動などにより、半導体センサがその境界を行ったり来たりすることにより発生する。

したがって、このような状態で車輪のブレーキ圧が加圧されると、半導体センサと磁気エンコーダとの相対位置がずれ、半導体センサの位置が磁気エンコーダのＳ極とＮ極の境界から離れるため、車輪回転速度センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄからの誤信号を防止することができる。

なお、この実施形態では、半導体センサから検出信号としてアナログ信号が出力されるが、半導体センサから出力された検出信号は、車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが備える整形回路によりパルス状の信号に波形整形されて車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから出力される。すなわち、半導体センサの検出信号の値が所定の閾値以上の大きさである場合には、所定の閾値と同じ大きさの信号が整形回路から出力され、半導体センサの検出信号の値が所定の閾値よりも小さい場合には、基準電位（例えば０Ｖ）が整形回路から出力されることにより、半導体センサの検出信号が波形整形されたパルス状の信号が車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから出力される。

ところで、上記した半導体センサの検出信号（アナログ信号）の値は、半導体センサと磁気エンコーダとの距離により変化するため、車両毎に検出信号の値が異なる。そのため、車両毎の検出信号の値の違いに柔軟に対応できるように、検出信号が所定の閾値以下である場合であっても、所定の閾値以下の検出信号が、車輪速センサにより所定時間以上、繰り返し検出されたときに、車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが、波形整形する際の閾値を下げて車輪の回転速度を示すパルス信号として出力する機能が付加されている場合がある。このような場合、半導体センサが磁気エンコーダのＳ極とＮ極の境界に位置するときに検出する検出信号が上記した波形整形する際の閾値よりも小さい微弱信号であっても、車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが車輪の回転速度を示すパルス信号（誤信号）として車輪速算出手段３に出力してしまう場合がある。

このような場合であっても、上記した実施形態では、車両が停止している状態で、各車輪のいずれかが回転している場合に、ブレーキ加圧手段７がその回転している車輪に対して所定時間ブレーキ圧を加圧するため、その所定時間、車輪が静止し、上記した微弱信号が抑制される。そして、波形整形する際の所定の閾値が初期の設定値に戻ることから、車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが、この微弱信号を車輪の回転を示すパルス信号として出力しなくなり、車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから出力される誤信号を防止することができる。

また、車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄからの誤信号を防止できるため、デジタルメーターへの車速の誤表示を防止することができる。また、エンジンＥＣＵにおいて、正常な制御モード（停止モード）が選択されるため、停止しているのにも関わらず、アイドリング時のエンジン回転数の制御が正常になされないという問題も発生しない。

また、車輪回転速度センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄからの誤信号の発生を、車両が有する車輪回転速度検出機能およびブレーキ制御機能を利用して防止するため、追加の装置を設ける必要がなく、安価な構成で車輪回転速度センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄからの誤信号の発生を防止することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。

例えば、上記した実施形態では、車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに、半導体式の磁気センサを使用したが、例えば、電磁ピックアップ式の磁気センサを使用してもかまわない。

また、誤信号を防止するに当たり、判定手段６やブレーキ加圧手段７において、車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから各車輪の回転を示すパルス信号が出力されているか否かを検出できればよく、各車輪の回転速度の情報は必ずしも必要ないため、上記した実施形態において、車輪速算出手段３を設けなくてもかまわない。この場合、各車輪速センサ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが出力したそれぞれのパルス信号を、判定手段６およびブレーキ加圧手段７が取得するようにすればよい。

また、上記した実施形態では、ブレーキ加圧手段７により、回転していると検出された車輪（誤信号を発生している車輪）のみにブレーキ圧を加圧したが、４輪の車輪全てに対してブレーキ圧を加圧してもかまわない。

また、上記した実施形態では、判定手段６が自車両の停止を判定する場合に、アクセルおよびブレーキが踏まれていない状態であって、車輪速算出手段３により算出した各車輪の回転速度のうち、２輪か３輪の回転速度が０であることを条件としたが、車両の変速機の制御コンピュータ（トランスミッション制御コンピュータ）において、出力側のギアの回転速度を検出することにより、車両の出力車速を算出しているため、この出力車速が０である場合に、自車両が停止していると判定手段６により判定してもかまわない。

１… 車輪回転速度制御装置
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ… 車輪速センサ（車輪回転速度検出手段）
３… 車輪速算出手段
４… アクセル検出手段
５… ブレーキ検出手段
６… 判定手段
７… ブレーキ加圧手段

Claims (1)

1. ４輪の車輪を備える車両の前記各車輪それぞれの車輪回転速度を検出する車輪回転速度検出手段と、
   前記各車輪それぞれのブレーキ圧を個別に加圧するブレーキ加圧手段とを備え、
   前記ブレーキ加圧手段は、車両が停止している状態で、前記車輪回転速度検出手段により前記各車輪のいずれかが回転していることが検出された場合に、予め定められた所定時間、前記車輪の前記ブレーキ圧を加圧する
   ことを特徴とする車輪回転速度制御装置。
   

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