(57)【要約】【課題】センサコネクタの接触不良の状態をセンサ信号のノイズの有無によって判定し、ノイズがあるときは異常時制御を行う自動変速機用回転センサのノイズ検出装置を提供する。【解決手段】原動機の駆動力を入力する第１の回転体４１と、駆動力を駆動輪に出力する第２の回転体４２とを備え、第１の回転体に入力された駆動力を変速して第２の回転体に伝達する自動変速機において、少なくとも第１の回転体又は第２の回転体の回転速度を検出し、検出信号を出力する回転速度検出手段５１，５２と、検出信号にフィルタ処理を行うハイパスフィルタ部と、処理した信号に絶対値化処理を行う絶対値化処理部と、処理した信号にフィルタ処理を行うローパスフィルタ部と、処理した信号のレベルが所定時間以上連続して基準値を超えたときにはノイズがあると判定するノイズ判定部とを備えることを特徴とする。【選択図】        図１
2004257895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の駆動力を入力する第１の回転体と、駆動力を駆動輪に出力する第２の回転体とを備え、前記第１の回転体に入力された駆動力を変速して前記第２の回転体に伝達する自動変速機において、
少なくとも前記第１の回転体又は第２の回転体の回転速度を検出し、検出信号を出力する回転速度検出手段と、
前記回転速度検出手段の検出信号に対してハイパスフィルタ処理を行うハイパスフィルタ部と、
前記ハイパスフィルタ部で処理した信号に対して絶対値化処理を行う絶対値化処理部と、
前記絶対値化処理部で処理した信号に対してローパスフィルタ処理を行うローパスフィルタ部と、
前記ローパスフィルタ部で処理した信号のレベルが所定時間以上連続して基準値を超えたときにはノイズがあると判定するノイズ判定部と、
を備えることを特徴とする自動変速機用回転センサのノイズ検出装置。
【請求項２】
前記所定時間及び基準値は、通常走行であっても発生しうるノイズは除外して、それ以外のノイズ検出可能な時間及び基準値である、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機用回転センサのノイズ検出装置。
【請求項３】
前記ハイパスフィルタ部は、カットオフ周波数が１０Ｈｚであり、
前記ローパスフィルタ部は、カットオフ周波数が１Ｈｚであり、
前記基準値は１５〜４５ｒｐｍ（π／２〜３π／２（ｒａｄ／ｓｅｃ））であり、
前記所定時間は０．７〜１．３ｓｅｃである、
ことを特徴とする請求項２に記載の自動変速機用回転センサのノイズ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用の自動変速機に関し、特に自動変速機用回転センサのノイズを検出する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機では、入力軸の回転速度と、出力軸の回転速度とを検出して、その検出値をフィードバックして変速比制御を行っている。したがって、正確な回転速度を検出しなければならない。例えば、ベルト式ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｏｎ）では、プライマリプーリの回転速度と、セカンダリプーリの回転速度とを検出して変速比を求め、その変速比をフィードバックしてプライマリ圧、セカンダリ圧を調圧して所望の変速比に制御している。そのため、センサの信号にノイズが入ってしまってプーリの正確な回転速度を検出することができないと正確な制御ができなくなる。例えば、プライマリプーリの回転速度を実際の回転速度よりも低く誤検出してしまった場合や、セカンダリプーリの回転速度を実際の回転速度よりも高く誤検出してしまった場合には、変速比が本来よりもＨｉ側であると誤検知してしまう。すると変速比を本来よりもＨｉ側において制御しようと作動するので適正な制御を行うことができない。
【０００３】
そこで、自動変速機のセンサ類の断線を検出する種々の方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３３８２９６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の断線検出装置では、共通接地線の断線、接触不良については検知することができるものの各センサの接触不良については検出することができない。特に、コネクタが嵌合しているが接触不良の状態というのは目視検査では判別しにくいので発見が困難である。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、センサコネクタの接触不良の状態をセンサ信号のノイズの有無によって判定し、ノイズがあるときは異常時制御をすることでシステムの耐久性を向上させる自動変速機用回転センサのノイズ検出装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００８】
本発明は、原動機の駆動力を入力する第１の回転体（４１）と、駆動力を駆動輪に出力する第２の回転体（４２）とを備え、前記第１の回転体に入力された駆動力を変速して前記第２の回転体に伝達する自動変速機において、少なくとも前記第１の回転体又は第２の回転体の回転速度を検出し、検出信号を出力する回転速度検出手段（５１，５２）と、前記回転速度検出手段の検出信号に対してハイパスフィルタ処理を行うハイパスフィルタ部（ステップＳ１２）と、前記ハイパスフィルタ部で処理した信号に対して絶対値化処理を行う絶対値化処理部（ステップＳ１３）と、前記絶対値化処理部で処理した信号に対してローパスフィルタ処理を行うローパスフィルタ部（ステップＳ１４）と、前記ローパスフィルタ部で処理した信号のレベルが所定時間以上連続して基準値を超えたときにはノイズがあると判定するノイズ判定部（ステップＳ１５、ステップＳ１８）とを備えることを特徴とする。
【０００９】
【作用・効果】
本発明によれば、ハイパスフィルタ部と、絶対値化処理部と、ローパスフィルタ部とを用いることによって、回転センサ信号を処理することとした。これによってノイズだけを取り出すことができ、基準値以上のノイズが所定時間以上続く場合に異常状態であると判定するようにしたので、正確な判断が可能になった。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００１１】
図１は、本発明による自動変速機用回転センサのノイズ検出装置の一実施形態を示す図である。
【００１２】
自動変速機は、油圧ポンプ１０と、トルクコンバータ（以下、適宜「トルコン」と略す）２０と、前進後退切り替え部３０と、ＣＶＴ変速部４０とを備え、コントロールユニット６０によって制御される。自動変速機は、エンジン７０からの駆動力を入力して、その駆動力を変速して駆動輪８０に出力する。
【００１３】
油圧ポンプ１０は、エンジン７０で駆動されてオイルを圧送する。その圧送されたオイルは、例えばソレノイド弁のライン圧調整装置１１で調圧され、その調圧された油圧は、さらに、プライマリ圧調整装置１２、セカンダリ圧調整装置１３で調圧されてプライマリプーリ４１，セカンダリプーリ４２に供給されて、プライマリプーリ４１、セカンダリプーリ４２を作動させて変速する。プライマリ圧調整装置１２は、例えばステップモータで駆動される。セカンダリ圧調整装置１３は例えばソレノイド弁である。
【００１４】
トルクコンバータ２０は、エンジン７０と前進後退切り替え部３０との間に設けられ、内部のオイルの流れによってエンジン７０の駆動力を伝達する。トルクコンバータ２０は、ポンプインペラとタービンライナとの回転差をなくすためのロックアップ機構を有する。
【００１５】
前進後退切り替え部３０は、エンジン側とＣＶＴ変速部側との動力伝達経路を切り換える遊星歯車３１と、前進クラッチ３２と、後退ブレーキ３３とを有し、それらクラッチ及びブレーキの締結／解放を切り替えることで、正転／逆転を切り替える。
【００１６】
ＣＶＴ変速部４０は、プライマリプーリ４１と、セカンダリプーリ４２と、Ｖベルト４３とを備える。
【００１７】
プライマリプーリ４１は、エンジン７０の駆動力を入力する入力軸側のプーリである。プライマリプーリ４１は、入力軸４１ｃと一体となって回転する固定円錐板４１ａと、この固定円錐板４１ａに対向配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、プライマリプーリに作用する油圧（以下「プライマリ圧」という）によって軸方向へ変位可能な可動円錐板４１ｂとを備える。プライマリプーリ４１の回転（入力回転）の速度は、プライマリプーリ回転速度センサ５１によって検出される。
【００１８】
セカンダリプーリ４２は、Ｖベルト４３によって伝達された駆動力をアイドラギアやディファレンシャルギアを介して駆動輪８０に伝達する。セカンダリプーリ４２は、出力軸４２ｃと一体となって回転する固定円錐板４２ａと、この固定円錐板４２ａに対向配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、セカンダリプーリに作用する油圧（以下「セカンダリ圧」という）に応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板４２ｂとを備える。なお、セカンダリプーリの受圧面積とプライマリプーリの受圧面積とは、同等又はほぼ同等である。セカンダリプーリ４２の回転（出力回転）の速度は、セカンダリプーリ回転速度センサ５２によって検出される。なお、このセカンダリプーリ４２の回転速度から車速が算出される。
【００１９】
Ｖベルト４３は、プライマリプーリ４１及びセカンダリプーリ４２に巻き掛けられ、プライマリプーリ４１に入力された駆動力をセカンダリプーリ４２に伝達する。
【００２０】
コントロールユニット６０は、プライマリ回転速度センサ５１及びセカンダリ回転速度センサ５２の信号を入力し、それらの信号から現在の変速比を算出し、所望の変速比になるようにプライマリ圧及びセカンダリ圧を制御する。
【００２１】
また、コントロールユニット６０は、ハイパスフィルタと、ローパスフィルタと、信号の絶対値化を行う絶対値化部とを備えるフィルタ処理部を有しており、プライマリ回転速度センサ５１及びセカンダリ回転速度センサ５２の信号を入力してフィルタ処理した信号のレベルが所定時間以上連続して基準値を超えるときは異常フラグをセットする。すなわち、上記のような処理を行うことによってノイズを取り出すことができる。ノイズがなければ信号レベルはゼロであるが、ノイズがあれば信号レベルが増大する。また、通常の走行時においても信号レベルが増大することがあるので、そのような場合を除くために所定時間以上連続して基準値を超えるときは異常フラグをセットすることとした。なお、本実施形態では、ハイパスフィルタとしてカットオフ周波数１０Ｈｚのフィルタを使用し、ローパスフィルタとしてカットオフ周波数１Ｈｚのロフィルタを使用した。
【００２２】
以下ではコントロールユニット６０の具体的な異常検出ロジックについてフローチャートに沿って説明する。
【００２３】
図２は、自動変速機用回転センサのノイズ検出装置の動作を説明するフローチャートである。
【００２４】
本処理は微少時間（例えば１０ｍｓｅｃ）ごとに繰り返し行う。
【００２５】
ステップＳ１１では回転センサの信号を入力し、その信号に対してハイパスフィルタ処理を行い（ステップＳ１２）、続いて絶対値化処理し（ステップＳ１３）、さらにローパスフィルタ処理を行う（ステップＳ１４）。
【００２６】
ここまでの処理を具体的に見ると図３のようになる。ノイズが入らないときは、回転センサの信号は滑らかに変化している（図３（Ａ）の０〜ｔＡｓｅｃ）。ノイズが入ると回転センサの信号レベルは急激に変化する（図３（Ａ）のｔＡ〜ｔＢｓｅｃ）。
【００２７】
ノイズだけを抽出するために、この信号をハイパスフィルタ処理（ステップＳ１２）したのが図３（Ｂ）である。ノイズが入らない間はノイズ振幅はほぼゼロであり（図３（Ｂ）の０〜ｔＡｓｅｃ）、ノイズが入ると急激に変化する（図３（Ｂ）のｔＡ〜ｔＢｓｅｃ）。
【００２８】
そして、ノイズを検出しやすくするために、この信号をさらに絶対値化処理（ステップＳ１３）したのが図３（Ｃ）である。また、さらに閾値を時間で判定しやすくするために、ローパスフィルタ処理（ステップＳ１４）したのが図３（Ｄ）である。このように処理することで、ノイズが入らない間はノイズ振幅はほぼゼロであり（図３（Ｄ）の０〜ｔＡｓｅｃ）、ノイズが入るとノイズ振幅が増大する（図３（Ｄ）のｔＡ〜ｔＢｓｅｃ）。
【００２９】
再び図２のフローチャートに戻る。
【００３０】
続いてステップＳ１５では、上記処理を行った信号が基準値を超えているか否かを判定し、基準値を超えるまではカウンタをリセットする（ステップＳ１６）。なお、この基準値は本実施形態では３０ｒｐｍとした。その根拠については後述する。
【００３１】
フィルタ処理した信号のレベルが基準値を超えるまで（ステップＳ１５でＹになるまで）、この処理（ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４→Ｓ１５→Ｓ１６）を繰り返す。
【００３２】
そして、フィルタ処理した信号のレベルが基準値を超えたら（ステップＳ１５でＹ）、ステップＳ１７以降に進む。ステップＳ１７ではカウンタアップを行い、ステップＳ１８ではそのカウント値が所定値を超えているか、すなわち処理信号が基準値を超えている状態で所定時間を経過したかを否かを判定する。所定値を超えるまではステップＳ２０に進み、所定値を超えたらステップＳ１９に進んで異常フラグをセットする。
【００３３】
図４は回転センサのノイズ検出ロジックを説明する図である。
【００３４】
この図４を参照しながら、上記フローチャートについてさらに詳述する。
【００３５】
回転センサ信号を入力したら（ステップＳ１１）、ハイパスフィルタ処理（ステップＳ１２）、絶対値化処理（ステップＳ１３）、ローパスフィルタ処理（ステップＳ１４）を行い、フィルタ処理後のノイズ波形によって異常判定を行う。
【００３６】
このとき、図４（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１まではノイズがない状態である。この間（時刻０〜ｔ１）は、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４→Ｓ１５→Ｓ１６を繰り返す。
【００３７】
そして、基準値（本実施形態では３０ｒｐｍ）を超えたら（時刻ｔ１）、ステップＳ１７に進んでカウンタアップを行い、ノイズ振幅が基準値を超えている時間をカウントする。
【００３８】
再び、ノイズ振幅が基準値を下回ったら（時刻ｔ２；ステップＳ１５でＮ）、カウンタをリセットする（ステップＳ１６）。
【００３９】
そして、再び、ノイズ振幅が基準値を上回ったら（時刻ｔ３；ステップＳ１５でＹ）、再度カウンタアップを開始する（ステップＳ１７）。
【００４０】
さらに、カウンタ値が所定値（本実施形態では１秒）を超えたら（時刻ｔ４；ステップＳ１８でＹ）、異常フラグをセットする。
【００４１】
異常フラグがセットされたら異常時制御を行う。この制御内容は、従来のプライマリ回転速度センサ、セカンダリ回転速度センサそれどれの異常時制御と同様の制御を行う。具体的には例えばマニュアルモード、スポーツモード、Ｌレンジを禁止して変速の速度を落としてゆっくりと変速を行う。また、ステップモータの位置によって変速比を推定して制御を行う。さらにロックアップを禁止するなどの制御を行う。なお、異常判定フラグはキーオフでリセットする。
【００４２】
図５は基準値及び基準時間の根拠を説明する図である。
【００４３】
上記基準値及び所定時間は以下の実験結果に基づいて決定している。すなわち、通常の走行であっても、例えば縁石乗り上げのときのように、プーリに対して急激に過大な入力があると、プーリの回転速度が急激に変化する。この場合は、センサに異常がなくても、振幅が基準値を超えることがある。したがって、ある程度の時間継続して基準値を超える状態が続くときに異常であると検知する必要がある。その一方で判断基準を厳しくし過ぎては、異常であるのにその状態を検知できない可能性がある。そこで、判断基準には最適な範囲があることが分かる。
【００４４】
図５は、ハイパスフィルタとしてカットオフ周波数１０Ｈｚのフィルタを使用し、ローパスフィルタとしてカットオフ周波数１Ｈｚのフィルタを使用し、上記最適範囲を実験的に求めた図である。図５のラインＡは通常走行時に発生しうるノイズの境界線である。すなわち、このラインＡよりも下側の領域を基準とすると（すなわち、基準振幅を小さくし、判定時間を短くすると）、通常走行時に縁石乗り上げ等によって発生するノイズによって異常ありと誤判定する可能性がある。したがって基準はこのラインＡよりも上側の領域におかなければならない。図５のラインＢはノイズ発生しても検知できない可能性のある領域の境界線である。すなわち、このラインＢよりも上側の領域を基準とすると（すなわち、基準振幅を大きくし、判定時間を長くすると）、ノイズが発生しても検知できなくなる可能性がある。したがって基準はこのラインＢよりも下側の領域におかなければならない。
【００４５】
以上の結果より、判定基準値は１５〜４５ｒｐｍ（π／２〜３π／２（ｒａｄ／ｓｅｃ））、判定時間は０．７〜１．３ｓｅｃが好適であることが分かった。そこで、本実施形態では、その中心ポイントである３０ｒｐｍ（π（ｒａｄ／ｓｅｃ））、１．０ｓｅｃを基準としているのである。
【００４６】
自動変速機では、入力軸の回転速度と、出力軸の回転速度とを検出して、その検出値をフィードバックして変速比制御を行っている。したがって、正確な回転速度を検出しなければならない。従来は断線状態であれば信号の入力がないことから判定することができていたが、半嵌合状態のように一応は信号の入力がある場合にその信号が正しい信号であるか否かの判定が困難であった。そこで、本実施形態によれば、ハイパスフィルタ部と、絶対値化処理部と、ローパスフィルタ部とを用いることによって、回転センサ信号を処理することとした。これによってノイズだけを取り出すことができ、基準値以上のノイズが所定時間以上続く場合に異常状態であると判定するようにしたので、正確な判断が可能になった。そして、特に実験によりその判定基準値及び判定時間を最適なものとしたので、センサからの信号が正しい信号であるか否かを誤判定を生じることなく、判断することができるようになったのである。
【００４７】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００４８】
例えば、上記実施形態では、自動変速機としてベルト式ＣＶＴを例示して説明したが、トロイダルＣＶＴであってもよい。その場合は、例えば、第１の回転体であるカムローラの回転速度と、第２の回転体である出力歯車の回転速度とを検出し、その検出信号を上記のように処理してノイズ判定すればよい。
【００４９】
また、自動変速機として有段ＡＴであってもよい。その場合は、第１の回転体である入力シャフト回転速度と、第２の回転体である出力シャフトの回転速度とを検出し、その検出信号を上記のように処理してノイズ判定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動変速機用回転センサのノイズ検出装置の一実施形態を示す図である。
【図２】自動変速機用回転センサのノイズ検出装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】回転センサの入力信号、その信号のハイパスフィルタ処理、絶対値化処理、ローパスフィルタ処理を示す図である。
【図４】回転センサのノイズ検出ロジックを説明する図である。
【図５】基準値及び基準時間の根拠を説明する図である。
【符号の説明】
４０  ＣＶＴ変速部
４１  プライマリプーリ
４１ａ  固定円錐板
４１ｂ  可動円錐板
４１ｃ  入力軸
４２  セカンダリプーリ
４２ａ  固定円錐板
４２ｂ  可動円錐板
４２ｃ  出力軸
４３  Ｖベルト
５１  プライマリプーリ回転速度センサ
５２  セカンダリプーリ回転速度センサ
６０  コントロールユニット
７０  エンジン
８０  駆動輪
ステップＳ１２  ハイパスフィルタ部
ステップＳ１３  絶対値化処理部
ステップＳ１４  ローパスフィルタ部
ステップＳ１５、ステップＳ１８  ノイズ判定部
【図１】
2004257895.tif 000003
【図２】
2004257895.tif 000004
【図３】
2004257895.tif 000005
【図４】
2004257895.tif 000006
【図５】
2004257895.tif 000007