(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動回転速度センサ（２０）により検出された駆動装置（１２，１３）の回転速度に基づいて駆動輪（１１）の推定車輪速度を演算する推定車輪速度演算手段（ステップＳ２）と、
前記駆動輪（１１）の車輪速度を検出する車輪速度センサ（１９）により検出された車輪速度を平均して平均車輪速度を演算する平均車輪速度演算手段（ステップＳ３）と、
前記推定車輪速度と前記平均車輪速度とに基づいて前記車輪速度センサ（１９）の出力値の有効性を判定する有効性判定手段（ステップＳ４，Ｓ５）と、
前記車輪速度センサの出力値が異常判定時間継続して異常状態であるとき、前記車輪速度センサが異常であると判定する異常判定手段（ステップＳ８）と、
前記有効性判定手段が前記車輪速度センサの出力値の有効性が低いと判定した場合は、前記異常判定時間を、有効性が高いと判定した場合より短時間に設定する異常判定時間設定手段（ステップＳ６，Ｓ７）と、
を備えたことを特徴とする車輪速度センサの故障検出装置。
【請求項２】
請求項１において、前記駆動装置はエンジン（１２）であり、該エンジンの回転は前記変速機構（２３）により伝達比で変速して前記駆動輪（１１）に伝達され、前記駆動回転速度センサ（２０）は前記エンジンの回転速度を検出し、前記推定車輪速度演算手段（ステップＳ２）は、前記エンジンの回転速度および前記伝達比に基づいて前記駆動輪の推定車輪速度を演算することを特徴とする車輪速度センサの故障検出装置。
【請求項３】
請求項１において、前記駆動装置はエンジン（１２）および該エンジンにより駆動されるトルクコンバータ（１３）であり、該トルクコンバータの出力軸の回転は前記変速機構（２３）により伝達比で変速して前記駆動輪（１１）に伝達され、前記駆動回転速度センサ（２０）は前記トルクコンバータの出力軸の回転速度を検出し、前記推定車輪速度演算手段（ステップＳ２）は、前記トルクコンバータの出力軸の回転速度および前記伝達比に基づいて前記駆動輪の推定車輪速度を演算することを特徴とする車輪速度センサの故障検出装置。
【請求項４】
請求項１において、前記駆動装置は電気モータであり、該電気モータの回転は前記変速機構（２３）により伝達比で変速して前記駆動輪（１１）に伝達され、前記駆動回転速度センサ（２０）は前記電気モータの回転速度を検出し、前記推定車輪速度演算手段（ステップＳ２）は、前記電気モータの回転速度および前記伝達比に基づいて前記駆動輪の推定車輪速度を演算することを特徴とする車輪速度センサの故障検出装置。
【請求項５】
請求項２において、前記変速機構（２３）は、マニュアル変速機（１４）を含み、該マニュアル変速機がニュートラルに入れられているとき、前記有効性判定手段（ステップＳ４，Ｓ５）による前記車輪速度センサ（１９）の出力値の有効性の判定を行わないことを特徴とする車輪速度センサの故障検出装置。
【請求項６】
請求項２において、前記変速機構（２３）は、クラッチ（１３）により前記エンジン（１２）と接続または遮断されるマニュアル変速機（１４）を含み、前記クラッチが切断または半クラッチで接続されているとき、前記有効性判定手段（ステップＳ４，Ｓ５）による前記車輪速度センサ（１９）の出力値の有効性の判定を行わないことを特徴とする車輪速度センサの故障検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動装置に回転連結される駆動輪の車輪速度を検出する車輪速度センサの故障検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の車体速度の推定などのために車輪速度が検出されている。特許文献１には、図１，２に示されているように左右の駆動輪１０ＦＬ，１０ＦＲおよび従動輪１０ＲＬ，１０ＲＲの車輪速度を検出する車輪速度センサ３２ＦＲ〜３２ＲＲを備え、各車輪速度センサにより検出された各車輪の車輪速度をフィルタ処理し（ステップ２０）、フィルタ処理後の４車輪の車輪速度のうちの最大値に基づき基準値Ｖｗｃを設定し（ステップ３０）、車輪速度センサ３２ＲＬ，３２ＲＲにより検出された従動輪１０ＲＬ，１０ＲＲの車輪速度が基準値を超えるときは、車輪速度が基準値を超えている従動輪以外の車輪の車輪速度のうちの最大の車輪速度に基づいて車体速度を推定することが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−１０８８７５（第３，４頁、図１，２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した特許文献１に記載されたものは、一の従動輪の車輪速度センサにより検出された車輪速度が、フィルタ処理された全車輪の車輪速度に基づいて求めた基準値より大きい場合、その従動輪の車輪速度センサにより検出された車輪速度を車体速度の推定において無効とするものであるので、その従動輪の車輪速度センサの出力値が異常であるか否かを判定して車輪速度センサの故障を検出することはできない。
【０００４】
また、車輪速度センサの故障検出装置として、車輪速度センサの出力値を他の車輪速度センサの出力値と比較し、例えば、車輪速度センサの出力値が所定の判定時間継続して０であり、他の車輪速度センサの出力値が０でない場合、出力値が０の車輪速度センサの出力値が異常であると判定するものがあるが、車輪がスタック等している場合に誤判定する虞がある。かかる誤判定を防止するためには、出力値の異常判定に十分長い判定時間を必要とし、故障検出の遅延が避けられず、また誤検出を確実に防止することが難しい問題があった。
【０００５】
本発明は、駆動輪の車輪速度を検出する車輪速度センサの出力値の有効性を判定することにより、車輪速度センサの故障検出時間を短縮し誤検出を防止した車輪速度センサの故障検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、  駆動回転速度センサ（２０）により検出された駆動装置（１２，１３）の回転速度に基づいて駆動輪（１１）の推定車輪速度を演算する推定車輪速度演算手段（ステップＳ２）と、前記駆動輪（１１）の車輪速度を検出する車輪速度センサ（１９）により検出された車輪速度を平均して平均車輪速度を演算する平均車輪速度演算手段（ステップＳ３）と、前記推定車輪速度と前記平均車輪速度とに基づいて前記車輪速度センサ（１９）の出力値の有効性を判定する有効性判定手段（ステップＳ４，Ｓ５）と、前記車輪速度センサの出力値が異常判定時間継続して異常状態であるとき、前記車輪速度センサが異常であると判定する異常判定手段（ステップＳ８）と、前記有効性判定手段が前記車輪速度センサの出力値の有効性が低いと判定した場合は、前記異常判定時間を、有効性が高いと判定した場合より短時間に設定する異常判定時間設定手段（ステップＳ６，Ｓ７）と、を備えたことである。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記駆動装置はエンジン（１２）であり、該エンジンの回転は前記変速機構（２３）により伝達比で変速して前記駆動輪（１１）に伝達され、前記駆動回転速度センサ（２０）は前記エンジンの回転速度を検出し、前記推定車輪速度演算手段（ステップＳ２）は、前記エンジンの回転速度および前記伝達比に基づいて前記駆動輪の推定車輪速度を演算することである。
【０００８】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記駆動装置はエンジン（１２）および該エンジンにより駆動されるトルクコンバータ（１３）であり、該トルクコンバータの出力軸の回転は前記変速機構（２３）により伝達比で変速して前記駆動輪（１１）に伝達され、前記駆動回転速度センサ（２０）は前記トルクコンバータの出力軸の回転速度を検出し、前記推定車輪速度演算手段（ステップＳ２）は、前記トルクコンバータの出力軸の回転速度および前記伝達比に基づいて前記駆動輪の推定車輪速度を演算することである。
【０００９】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記駆動装置は電気モータであり、該電気モータの回転は前記変速機構（２３）により伝達比で変速して前記駆動輪（１１）に伝達され、前記駆動回転速度センサ（２０）は前記電気モータの回転速度を検出し、前記推定車輪速度演算手段（ステップＳ２）は、前記電気モータの回転速度および前記伝達比に基づいて前記駆動輪の推定車輪速度を演算することである。
【００１０】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記変速機構（２３）は、マニュアル変速機（１４）を含み、該マニュアル変速機がニュートラルに入れられているとき、前記有効性判定手段（ステップＳ４，Ｓ５）による前記車輪速度センサ（１９）の出力値の有効性の判定を行わないことである。
【００１１】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記変速機構（２３）は、クラッチ（１３）により前記エンジン（１２）と接続または遮断されるマニュアル変速機（１４）を含み、前記クラッチが切断または半クラッチで接続されているとき、前記有効性判定手段（ステップＳ４，Ｓ５）による前記車輪速度センサ（１９）の出力値の有効性の判定を行わないことである。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、駆動装置（１２，１３）の回転速度に基づいて駆動輪（１１）の推定車輪速度を演算し、車輪速度センサ（１９）により検出された駆動輪の車輪速度を平均して平均車輪速度を演算し、推定車輪速度と平均車輪速度とに基づいて車輪速度センサの出力値の有効性を判定し、車輪速度センサの出力値の有効性が低いと判定した場合は、異常判定手段が車輪速度センサの出力値を異常と判定する異常判定時間を、有効性が高いと判定した場合より短時間に設定するので、異常判定時間を短縮することができるとともに、誤判定を防止することができる。
【００１３】
上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、エンジン（１２）の回転速度および該エンジンの回転を駆動輪（１１）に伝達する変速機構（２３）の伝達比に基づいて駆動輪の推定車輪速度を演算し、この推定車輪速度と駆動輪の平均車輪速度とに基づいて車輪速度センサの出力値の有効性を判定するので、簡単な構成で車輪速度センサの出力値の有効性を判定することができる。
【００１４】
上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、エンジン（１２）により駆動されるトルクコンバータ（１３）の回転速度およびトルクコンバータの回転を駆動輪（１１）に伝達する変速機構（２３）の伝達比に基づいて駆動輪の推定車輪速度を演算し、この推定車輪速度と駆動輪の平均車輪速度とに基づいて車輪速度センサの出力値の有効性を判定するので、トルクコンバータを備えた車両において簡単な構成で車輪速度センサの出力値の有効性を判定することができる。
【００１５】
上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、電気モータの回転速度および電気モータの回転を駆動輪（１１）に伝達する変速機構（２３）の伝達比に基づいて駆動輪の推定車輪速度を演算し、この推定車輪速度と駆動輪の平均車輪速度とに基づいて車輪速度センサの出力値の有効性を判定するので、電気モータにより駆動される車両において簡単な構成で車輪速度センサの出力値の有効性を判定することができる。
【００１６】
上記のように構成した請求項５に係る発明によれば、マニュアル変速機（１４）がニュートラルに入れられているとき、車輪速度センサ（１９）の出力値の有効性の判定を行わないので、マニュアル変速機を備えた車両において車輪速度センサの故障を誤判定を防止して検出することができる。
【００１７】
上記のように構成した請求項６に係る発明によれば、クラッチ（１３）が切断または半クラッチで接続されているとき、車輪速度センサ（１９）の出力値の有効性の判定を行わないので、エンジン（１２）の回転をクラッチを介して駆動輪（１１）に伝達する車両（１０）において車輪速度センサの故障を誤判定を防止して短時間で検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る車輪速度センサの故障検出装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、４輪駆動車両１０は、左右前輪１１fl，１１frおよび左右後輪１１rl，１１rrにエンジン１２の駆動力が走行状態に応じて最適に配分されるようになっている。前後左右の各駆動輪１１に関連して設けられた構成部品は構成および作動が同じであるので、夫々対応する構成部品には同一の算用数字にローマ字のｆ、ｒを夫々付加した参照符号を付して前後を区別し、左右についてはローマ字のｌ、ｒを付加して区別した。なお、明細書中で構成部品を前後左右の区別無く示すときは対応する算用数字のみを参照番号として付してある。
【００１９】
エンジン１２は、トルクコンバータ１３のポンプインペラに回転連結され、トルクコンバータ１３のタービンに連結された出力軸は自動変速機１４の入力軸に連結されている。自動変速機１４の出力軸は、センターデファレンシャル１５を介してフロントデファレンシャル１６ｆおよびリヤデファレンシャル１６ｒにフロントアウトプットシャフト１７ｆおよびリヤアウトプットシャフト１７ｒにより連結されている。フロントデファレンシャル１６ｆおよびリヤデファレンシャル１６ｒはドライブシャフト１８ｆ，１８ｒを介して左右前輪１１fl，１１frおよび左右後輪１１rl，１１rrに回転連結されている。
【００２０】
各駆動輪１１には、車輪速度センサ１９が設けられ、駆動輪１１の車輪速度Ｎｒを検出する。トルクコンバータ１３の出力軸の回転速度を検出する駆動回転速度センサ２０がトルクコンバータ１３の出力軸に対して設けられている。故障検出ＥＣＵ２１に車輪速度センサ１９、駆動回転速度センサ２０および自動変速ＥＣＵ２２が接続されている。
【００２１】
故障検出ＥＣＵ２１には、駆動回転速度センサ２０により検出されたトルクコンバータ１３の出力軸の回転速度Ｎｏ、およびトルクコンバータ１３の出力軸の回転速度Ｎｏを各駆動輪１１に伝達する変速機構２３の伝達比ｋに基づいて駆動輪１１の推定車輪速度Ｎｓを演算し、車輪速度センサ１９により検出された全駆動輪１１の車輪速度Ｎｒを平均して平均車輪速度Ｎａを演算し、推定車輪速度Ｎｓと平均車輪速度Ｎａとに基づいて車輪速度センサ１９の出力値の有効性を判定し、車輪速度センサの出力値の有効性が低いと判定した場合は、異常判定手段が車輪速度センサの出力値を異常と判定する異常判定時間を、有効性が高いと判定した場合より短時間に設定して、異常判定手段に車輪速度センサ１９の出力値が異常か否か判定させる故障検出プログラムが記憶されている。
【００２２】
自動変速ＥＣＵ２２は、自動変速機１４の制御クラッチ、制御ブレーキを選択的に接続して車両１０の走行状態に適した変速段を成立させるようになっている。変速機構２３は自動変速機１４、センターデファレンシャル１５およびフロントまたはリヤデファレンシャル１６ｆ，１６ｒで構成され、伝達比ｋは、自動変速ＥＣＵ２２から入力された自動変速機１４の現在成立している変速段の変速比と、センターデファレンシャル１５のギヤ比と、フロントまたはリヤデファレンシャル１６ｆ，１６ｒのギヤ比とを乗じた値である。故障検出ＥＣＵ２１および自動変速ＥＣＵ２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力部等を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。
【００２３】
次に、上記実施の形態の作動について説明する。故障検出ＥＣＵ２１は、図２に示す故障検出プログラムが起動されると、各車輪速度センサ１９および駆動回転速度センサ２０から各駆動輪１１の車輪速度Ｎｒおよびトルクコンバータ１３の出力軸の回転速度Ｎｏを取込み、自動変速ＥＣＵ２２から自動変速機１４の現在成立している変速段を受信する（ステップＳ１）。トルクコンバータ１３の出力軸の回転速度Ｎｏに自動変速機１４の変速段の変速比、センターデファレンシャル１５のギヤ比およびフロントまたはリヤデファレンシャル１６ｆ，１６ｒのギヤ比が乗算され、駆動輪１１の推定車輪速度Ｎｓが演算される（ステップＳ２）。各車輪速度センサ１９により検出された各駆動輪１１の車輪速度Ｎｒの平均値が平均車輪速度Ｎａとして演算される（ステップＳ３）。
【００２４】
平均車輪速度Ｎａと推定車輪速度Ｎｓとの比Ｎａ／Ｎｓが演算され、比Ｎａ／Ｎｓが第１および第２定数の間にある場合、各車輪速度センサ１９により検出された各駆動輪１１の車輪速度Ｎｒは有効性が高いと判断される（ステップＳ４）。車両１０が直進走行しており、トルクコンバータ１３のタービンに連結された出力軸が各駆動輪１１に連結された状態であるとき、比Ｎａ／Ｎｓは理論上１となる。前輪１１ｆへの駆動力の配分が後輪１１ｒより多い状態で平坦な道路を走行中に、前輪１１ｆの方が後輪１１ｒよりスリップ率が高くて、センターデファレンシャル１５のリヤアウトプットシャフト側でスリップが発生した場合などでは、比Ｎａ／Ｎｓは１より小さくなる。また、センターデファレンシャル１５のリヤアウトプットシャフト側でスリップすることにより、前輪１１ｆと後輪１１ｒへの駆動力の配分を変更可能とした状態で走行中に、後輪１１ｒが路面の凸部を通過して前輪１１ｆより回転速度が増大した場合などでは、比Ｎａ／Ｎｓは１より大きくなる。このような各種走行状態を勘案して、比Ｎａ／Ｎｓが１前後の２値である第１および第２定数の間にあるときは、車輪速度センサ１９の出力値の有効性は高く、各車輪速度センサ１９が故障している可能性は低いと考えられる。
【００２５】
比Ｎａ／Ｎｓが第１および第２定数の間にあって、有効性判定手段が前記車輪速度センサの出力値の有効性が高いと判定した場合は（ステップＳ４，Ｓ５）、異常判定手段が車輪速度センサ１９の出力値を異常と判定する異常判定時間Ｔを所定時間Ｔ２に設定し（ステップＳ６）、車輪速度センサ１９の出力値が異常か否か判定される（ステップＳ８）。車輪速度センサ１９の出力値が異常判定時間Ｔ継続して異常状態であるとき、車輪速度センサ１９が異常であると判定する異常判定手段としてのステップＳ８では、駆動輪１１の車輪速度センサ１９の出力値を他の駆動輪１１の車輪速度センサ１９の出力値と比較し、例えば、車輪速度センサ１９の出力値が異常判定時間Ｔ継続して０であり、他の車輪速度センサ１９の出力値が０でない場合、出力値が０の車輪速度センサ１９の出力値が異常であると判定し、車輪速度センサ１９の故障を検出する。車輪速度センサ１９の出力値の有効性が低い場合は、異常判定手段が車輪速度センサ１９の出力値を異常と判定する異常判定時間Ｔを、有効性が高いと判定した場合より短時間Ｔ１に設定し（ステップＳ７）、車輪速度センサ１９の出力値が異常か否か判定される（ステップＳ８）。
【００２６】
このように、車輪速度センサ１９の出力値の有効性が高いと判断されると、異常判定時間Ｔを所定時間Ｔ２に設定して異常判定手段に車輪速度センサの出力値の異常を判定させるので、車輪のスタック等による誤判定を防止することができる。そして、低いと判断されると、異常判定時間Ｔを所定時間Ｔ２より短時間Ｔ１に設定して異常判定手段に車輪速度センサの出力値の異常を判定させるので、異常判定時間を短縮して異常に迅速に対応することができる。
【００２７】
上記実施の形態では、エンジン１２がトルクコンバータ１３を介して自動変速機１４に接続されているが、図１においてトルクコンバータ１３をクラッチ１３とし、自動変速機１４をマニュアル変速機１４とした場合、エンジン１２は、クラッチ１３によりマニュアル変速機１４と接続または遮断され、マニュアル変速機１４を介して駆動輪１１に連結される。この場合は、駆動回転速度センサ２０はエンジン１２の回転速度Ｎｏを検出するようにする。そして、マニュアル変速機１４がニュートラルに入れられているとき、或いはクラッチ１３が切断または半クラッチで接続されているとき、推定回転速度Ｎｓは、駆動回転速度Ｎｏと無関係となり、車輪速度センサ１９の有効性の判断を行うことができなくなる。しかし、クラッチの切断または半クラッチを検出する検出手段を設けることにより、該検出手段がクラッチの切断または半クラッチを検出していない場合に、上述の車輪速度センサの故障検出装置を適用することができる。この場合、変速機構２３はマニュアル変速機１４、センターデファレンシャル１５およびフロントまたはリヤデファレンシャル１６ｆ，１６ｒで構成される。
【００２８】
また、駆動輪１１がセンターデファレンシャル１５およびフロントまたはリヤデファレンシャル１６ｆ，１６ｒを介して電気モータにより回転駆動される場合は、駆動回転速度センサ（２０）は電気モータの回転速度（Ｎｏ）を検出するようにする。この場合、変速機構２３はセンターデファレンシャル１５およびフロントまたはリヤデファレンシャル１６ｆ，１６ｒで構成される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る車輪速度センサの故障検出装置の実施の形態を示す図。
【図２】故障検出プログラムを示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１０…４輪駆動車両、１１…駆動輪、１２…エンジン、１３…トルクコンバータまたはクラッチ、１４…自動変速機またはマニュアル変速機、１５…センターデファレンシャル、１６ｆ，１６ｒ…フロントおよびリヤデファレンシャル、１９…車輪速度センサ、２０…駆動回転速度センサ、２１…故障検出ＥＣＵ、２２…自動変速ＥＣＵ、２３…変速機構。
【図１】
0004449870.tif 000002
【図２】
0004449870.tif 000003