(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車輪に個別に対応した車輪速センサ（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）と、各車輪速センサ（１Ａ〜１Ｄ）から個別に出力されるアナログ信号をそれぞれ波形整形して各車輪の車輪速度に対応した個別のパルス信号を得る複数の波形整形手段（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）と、車両の運動を変化させ得るアクチュエータ（５）の作動を各波形整形手段（２Ａ〜２Ｄ）の出力に基づいて得た車輪速度に応じて制御する電子制御ユニット（４）とを備える車両の運動制御装置において、電子制御ユニット（４）は、車輪速センサ（１Ａ〜１Ｄ）で検出し得る最低車輪速度以下の速度に対応するパルス信号を前記波形整形手段（２Ａ〜２Ｄ）が出力しているか否かを波形整形手段（２Ａ〜２Ｄ）毎に判断し、前記最低車輪速度以下の速度に対応するパルス信号を前記波形整形手段（２Ａ〜２Ｄ）が出力していると判断したときに当該波形整形手段（２Ａ〜２Ｄ）に対応した車輪速センサ（１Ａ〜１Ｄ）から出力されるアナログ値を予め設定したサンプリング周期で変換したデジタル値の変化量が閾値を超えるのに基づいて、前記最低車輪速度以下の速度に対応するパルス信号を出力している前記波形整形手段（２Ａ〜２Ｄ）自体、ならびに当該波形整形手段（２Ａ〜２Ｄ）および電子制御ユニット（４）間の少なくとも一方が故障していると判断することを特徴とする車両の運動制御装置における車輪速入力系の故障診断装置。
【請求項２】
前記電子制御ユニット（４）は、車輪速センサ（１Ａ〜１Ｄ）から出力されるアナログ値をデジタル値に変換するサンプリング周期を、前記デジタル値の変化量が閾値以下のときに変化させることを特徴とする請求項１記載の車両の運動制御装置における車輪速入力系の故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の車輪に個別に対応した車輪速センサから個別に出力されるアナログ信号を複数の波形整形手段でそれぞれ波形整形し、各車輪の車輪速度に対応して各波形整形手段で得られる個別のパルス信号に基づいて、車両の運動を変化させ得るアクチュエータの作動を制御する車両の運動制御装置において、各波形整形手段自体、ならびに波形整形手段および電子制御ユニット間の故障を診断するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかる装置は、たとえば特開平２−１１４０５３号公報および特開平５−１４７４７７号公報等で既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平２−１１４０５３号公報で開示されたものでは、複数の車輪速センサに個別に対応して各波形整形手段から得られるパルス信号に基づく車輪速を、他の波形整形手段からのパルス信号に基づく車輪速と比較するこにより、波形整形手段の故障、ならびに波形整形手段および電子制御ユニット間の故障を診断するようにしている。ところが、一部の車輪が異径であった場合には誤って故障と判断する可能性があり、また全ての波形整形手段が単一のＩＣチップに纏められている場合には、各波形整形手段が一度に全て故障してしまう可能性もあり、その場合には、上記故障診断が不可能になる。
【０００４】
また前記特開平５−１４７４７７号公報で開示されたものでは、複数の車輪速センサの検出信号が、アクチュエータの作動を制御する第１のマイクロコンピュータと、第１のマイクロコンピュータを監視する監視装置である第２のマイクロコンピュータとに並列して入力されており、両マイクロコンピュータの演算結果を比較することにより、車輪速入力系の故障を診断するようにしている。しかるに、このような構成では、冗長系となり、演算が複雑となってしまってコスト高になる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、一部の車輪が異径であったり、全ての波形整形手段が一度に故障したりしても、波形整形手段自体、ならびに波形整形手段および電子制御ユニット間の少なくとも一方で故障が生じていることを、簡単な構成で確実に診断し得るようにした車両の運動制御装置における車輪速入力系の故障診断装置に関する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数の車輪に個別に対応した車輪速センサと、各車輪速センサから個別に出力されるアナログ信号をそれぞれ波形整形して各車輪の車輪速度に対応した個別のパルス信号を得る複数の波形整形手段と、車両の運動を変化させ得るアクチュエータの作動を各波形整形手段の出力に基づいて得た車輪速度に応じて制御する電子制御ユニットとを備える車両の運動制御装置において、電子制御ユニットは、車輪速センサで検出し得る最低車輪速度以下の速度に対応するパルス信号を前記波形整形手段が出力しているか否かを波形整形手段毎に判断し、前記最低車輪速度以下の速度に対応するパルス信号を前記波形整形手段が出力していると判断したときに当該波形整形手段に対応した車輪速センサから出力されるアナログ値を予め設定したサンプリング周期で変換したデジタル値の変化量が閾値を超えるのに基づいて、前記最低車輪速度以下の速度に対応するパルス信号を出力している前記波形整形手段自体、ならびに当該波形整形手段および電子制御ユニット間の少なくとも一方が故障していると判断することを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、波形整形手段から電子制御ユニットまでの車輪速入力系の故障を確実に判断することができる。すなわち、車輪速度に対応して波形整形手段から出力されるパルス信号が、車輪速センサで検出し得る最低車輪速度以下に対応するものであった場合には、車輪速センサ自体が故障している状態、当該車輪速センサに対応した波形整形手段ならびに波形整形手段および電子制御ユニット間のすくなくとも一方が故障している状態、車両が停止している状態の３つの状態が想定される。この際、車輪速センサから出力されるアナログ値を設定のサンプリング周期で変換したデジタル値がある程度以上変化している場合には、車輪速センサ自体は故障しておらず、車両が走行していると判断することができるので、車輪速センサで検出し得る最低車輪速度以下に対応するパルス信号しか波形整形手段から出力されないにもかかわらず、車両が走行していると判断したときには、波形整形手段自体の故障、ならびに波形整形手段および電子制御ユニット間での断線および短絡等による故障の少なくとも一方が生じていることにより、電子制御ユニットに有効なパルス信号が入力されないのであると判断することができる。しかも、各車輪速センサ毎に、波形整形によるパルス信号に基づく車輪速が前記最低車輪速度以下の状態で、各車輪速センサの出力アナログ値を変換して得られたデジタル値の変化量に基づく故障診断を行なうので、一部の車輪が異径であったり、全ての波形整形手段が単一のＩＣチップに纏められていることに基づいて各波形整形手段が一度に全て故障してしまっても、故障診断を確実に実行することが可能である。また、２つのマイクロコンピュータを用いることなく、単一の電子制御ユニットで故障診断を行なうものであり、回路構成が簡単になる。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記電子制御ユニットは、車輪速センサから出力されるアナログ値をデジタル値に変換するサンプリング周期を、前記デジタル値の変化量が閾値以下のときに変化させることを特徴とし、かかる構成によれば、車輪速センサから出力されるアナログ値の変化周期と、前記サンプリング周期とが一致することを防止し、車両の走行状態でデジタル値の変化量が閾値以下であると誤って判断することを回避することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図４は本発明の一実施例を示すものであり、図１は全体構成を示すブロック図、図２は電子制御ユニットでの故障診断処理手順を示すフローチャート、図３はアナログ信号およびデジタル信号を車両の走行状態の変化に応じて対比して示す図、図４はサンプリング周期を変化させることによる効果を説明するための図である。
【００１１】
先ず図１において、四輪車両の各車輪には、車輪速センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄがそれぞれ装着されており、各車輪速センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄから個別に出力されるアナログ信号が、各車輪速センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄに個別に対応した波形整形手段２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄでそれぞれ波形整形されて電子制御ユニット４に入力されるとともに、電子制御ユニット４に直接入力される。而して、この実施例では前記各波形整形手段２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄが、単一の入力ＩＣ３として纏められるが、各波形整形手段２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄが個別のＩＣから成るものであってもよい。
【００１２】
各波形整形手段２Ａ〜２Ｄでは、各車輪速センサ１Ａ〜１Ｄから個別に出力されるアナログ信号をそれぞれ波形整形することにより各車輪の車輪速度に対応した個別のパルス信号が得られる。また電子制御ユニット４は、各波形整形手段２Ａ〜２Ｄの出力に基づいて得た車輪速度に応じてアクチュエータ５の作動を制御する機能と、波形整形手段２Ａ〜２Ｄから電子制御ユニット４までの車輪速入力系の故障を診断する機能とを有するものである。
【００１３】
アクチュエータ５は、車両の運動を変化させ得るものであり、たとえば車両の制動力を変化させるべく制動液圧を変化させるもの等であればよく、また１つには限らず複数のアクチュエータ５を電子制御ユニット４で制御するものであってもよい。
【００１４】
電子制御ユニット４は、各車輪速センサ１Ａ〜１Ｄ毎に、図２で示す手順に従う故障診断処理を実行するものであり、ステップＳ１では、波形整形手段２Ａ〜２Ｄで得られるパルス信号に基づく車輪速度ＶＷが、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄで検出し得る最低車輪速度ＶＷＬたとえば２ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判断し、ＶＷ＞ＶＷＬであったときには、車輪速入力系が正常であると判断するが、ＶＷ≦ＶＷＬであったときには、車輪速入力系が故障している可能性があるものとして、ステップＳ２以降の処理を継続する。
【００１５】
ステップＳ１で、ＶＷ≦ＶＷＬであることを確認したときには、ステップＳ２において、波形整形手段２Ａ〜２ＤのうちＶＷ≦ＶＷＬであった波形整形手段に対応した車輪速センサ１Ａ〜１Ｄから出力されるアナログ値を予め設定したサンプリング周期でデジタル値に変換する。
【００１６】
このＡ／Ｄ変換により、車両の停止状態、低速走行状態および高速走行状態では、図３（ａ）〜（ｃ）で示すように、アナログ値の変化に応じたデジタル値が得られることになる。
【００１７】
次のステップＳ３では、前回のデジタル値から今回のデジタル値を減算することにより、デジタル値の変化量を算出し、ステップＳ４でデジタル値の変化量が閾値を超えるか否かを判断する。
【００１８】
ステップＳ４で、デジタル値の変化量が閾値を超えていることを確認したとき、すなわち車輪速センサ１Ａ〜１Ｄから出力されるアナログ値を設定のサンプリング周期で変換したデジタル値が閾値を超えて変化していることを確認したときには、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄで検出し得る最低車輪速度ＶＷＬ以下に対応するパルス信号しか波形整形手段２Ａ〜２Ｄから出力されないにもかかわらず、車両が走行している状態にあると判断し、波形整形手段２Ａ〜２Ｄから電子制御ユニット４までの車輪速入力系が故障している可能性があるものとしてステップＳ４からステップＳ５に進む。
【００１９】
ステップＳ５では、フェイルカウンタのカウント値に「１」だけ加算し、さらに次のステップＳ６でフェイルカウンタのカウント値が設定値に達したことを確認したときに、ステップＳ７で、ブザーを鳴らしたり、アクチュエータ５の作動制御を停止するようにしてフェイル処理を実行する。またステップＳ６でフェイルカウンタのカウント値が設定値に達していないと判断したときには、ステップＳ７を迂回してステップＳ８に進んで、前回のデジタル値を今回のデジタル値に更新し、ステップＳ７でのフェイル処理実行後にもステップＳ７からステップＳ８に進む。
【００２０】
ステップＳ４で、デジタル値の変化量が閾値以下であることを確認したときには、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄで検出し得る最低車輪速度ＶＷＬ以下に対応するパルス信号しか波形整形手段２Ａ〜２Ｄから出力されない状態で、デジタル値の変化量も小さいので、前記波形整形手段２Ａ〜２Ｄから電子制御ユニット４までの車輪速入力系が故障している可能性は低いと判断してステップＳ４からステップＳ９に進み、ステップＳ９では、フェイルカウンタのカウント値を「１」だけ減算する。
【００２１】
次のステップＳ１０では、フェイルカウンタのカウント値が「０」になったか否かを判断し、フェイルカウンタのカウント値が「０」になったことを確認したときには、ステップＳ１１でサンプリング周期を変化させる。すなわち、電子制御ユニット４には、相互に異なる複数たとえば２つのサンプリング周期が予め設定されており、１つのサンプリング周期でのＡ／Ｄ変換によるデジタル値がフェイルカウンタのカウント値が「０」となるまで閾値以下の状態であったときには、他のサンプリング周期でのＡ／Ｄ変換によるデジタル値が閾値を超えるか否かを再度判断すようにしているのである。
【００２２】
このようなサンプリング周期の変更は、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄから出力されるアナログ値の変化周期と、Ａ／Ｄ変換のためのサンプリング周期とが一致することによってデジタル値の変化量が閾値以下であると誤って判断することを防止するための処理である。すなわち、前記サンプリング周期が一定であったときには、図５（ａ）で示すように、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄから出力されるアナログ値の変化周期と、サンプリング周期とが一致してしまい、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄから出力されるアナログ値が変化しているにもかかわらず、デジタル値の変化量が得られなくなる可能性があるが、図５（ｂ）で示すようにサンプリング周期を変化させることにより、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄから出力されるアナログ値の変化周期およびサンプリング周期が一致することを防止し、車両の走行時にはデジタル値の変化量を確実に得ることができるのである。
【００２３】
ステップＳ１１でのサンプリング周期の変更処理実行後には、ステップＳ８に進んで、前回のデジタル値を今回のデジタル値に更新する。
【００２４】
次にこの実施例の作用について説明すると、電子制御ユニット４は、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄで検出し得る最低車輪速度ＶＷＬ以下の速度に対応するパルス信号を波形整形手段２Ａ〜２Ｄが出力しているか否かを波形整形手段２Ａ〜２Ｄ毎に判断し、最低車輪速度ＶＷＬ以下の速度に対応するパルス信号を波形整形手段２Ａ〜２Ｄが出力していると判断したときに当該波形整形手段２Ａ〜２Ｄに対応した車輪速センサ１Ａ〜１Ｄから出力されるアナログ値を予め設定したサンプリング周期で変換したデジタル値の変化量が閾値を超えるのに基づいて、前記最低車輪速度ＶＷＬ以下の速度に対応するパルス信号を出力している波形整形手段２Ａ〜２Ｄ自体、ならびに当該波形整形手段２Ａ〜２Ｄおよび電子制御ユニット４間の少なくとも一方が故障していると判断するようにしている。
【００２５】
ところで、車輪速度に対応して波形整形手段２Ａ〜２Ｄから出力されるパルス信号が、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄで検出し得る最低車輪速度ＶＷＬ以下に対応するものであった場合には、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄ自体が故障している状態、当該車輪速センサ１Ａ〜１Ｄに対応した波形整形手段２Ａ〜２Ｄならびに波形整形手段２Ａ〜２Ｄおよび電子制御ユニット４間のすくなくとも一方が故障している状態、車両が停止している状態の３つの状態が想定される。一方、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄから出力されるアナログ値を設定のサンプリング周期で変換したデジタル値がある程度以上変化している場合には、車輪速センサ自体１Ａ〜１Ｄは故障しておらず、車両が走行していると判断することができる。したがって、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄで検出し得る最低車輪速度ＶＷＬ以下に対応するパルス信号しか波形整形手段２Ａ〜２Ｄから出力されないにもかかわらず、デジタル値の変化量が閾値を超えることに基づき車両が走行している状態と判断したときには、当該車輪速センサ１Ａ〜１Ｄに対応した波形整形手段２Ａ〜２Ｄ自体の故障、ならびに波形整形手段２Ａ〜２Ｄおよび電子制御ユニット４間での断線および短絡等による故障の少なくとも一方が生じていることにより、波形整形手段２Ａ〜２Ｄから有効なパルス信号が得られないのであると判断することができる。
【００２６】
しかも、各車輪速センサ１Ａ〜１Ｄ毎に、波形整形によるパルス信号に基づく車輪速が前記最低車輪速度ＶＷＬ以下の状態で、各車輪速センサ１Ａ〜１Ｄの出力アナログ値を変換して得られたデジタル値の変化量に基づく故障診断を行なうので、一部の車輪が異径であったり、全ての波形整形手段２Ａ〜２Ｄが単一のＩＣチップ３に纏められていることに基づいて各波形整形手段２Ａ〜２Ｄが一度に全て故障してしまっても、故障診断を確実に実行することが可能である。
【００２７】
また２つのマイクロコンピュータを用いることなく、単一の電子制御ユニット４で故障診断を行なうことができるので回路構成が簡単になる。
【００２８】
さらに電子制御ユニット４は、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄから出力されるアナログ値をデジタル値に変換するサンプリング周期を、デジタル値の変化量が閾値以下のときに変化させるので、車輪速センサ１Ａ〜１Ｄから出力されるアナログ値の変化周期と、前記サンプリング周期とが一致することを防止し、車両が走行しているにもかかわらず、デジタル値の変化量が閾値以下であると誤って判断することを回避することができる。
【００２９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、一部の車輪が異径であったり、全ての波形整形手段が単一のＩＣチップに纏められていることに基づいて各波形整形手段が一度に全て故障してしまっても、簡単な回路構成で、波形整形手段自体、ならびに当該波形整形手段および電子制御ユニット間の少なくとも一方の故障診断を確実に実行することができる。
【００３１】
また請求項２記載の発明によれば、車輪速センサから出力されるアナログ値の変化周期と、前記サンプリング周期とが一致することを防止し、車両の走行状態でデジタル値の変化量が閾値以下であると誤って判断することを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体構成を示すブロック図である。
【図２】電子制御ユニットでの故障診断処理手順を示すフローチャートである。
【図３】アナログ信号およびデジタル信号を車両の走行状態の変化に応じて対比して示す図である。
【図４】サンプリング周期を変化させることによる効果を説明するための図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ・・・車輪速センサ
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ・・・波形整形手段
４・・・電子制御ユニット
５・・・アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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