(57)【要約】【課題】車両が製造工場から出荷された後に、タイヤ、ディファレンシャル・ギヤ、その他車速情報の計測に影響のある要素にかかわる改造あるいは変更が行われると、複数の演算制御装置で利用する車速情報が一致しなくなる。これにより制御に矛盾が生じて合理的な走行制御ができなくなることを回避する。【解決手段】車両走行に際して運転操作として行われるキー・オンから走行開始直後までのタイミングに、一つの車両の複数の車速情報に矛盾がないことを自動的に確認する。複数の車速情報に矛盾があるときには、正当な情報が識別できるときには正当な情報を採用し、状況に対応して車速情報に係る制御プログラムを自動的に変更する。あるいは車速情報の変更により対応できないときには、制御用の代替車速情報としてＡＢＳ（アンチ・スキッド・システム）用の車速情報を自動的に取込む。【選択図】図１
2007239814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の変速機出力軸回転情報（単位：回／分）から演算される車速情報（スピード・メータ用車速情報、単位:キロメートル／時）を前記変速機出力軸回転速度で割った値（α）と、タイヤの動半径（メートル）×２π×０．０６を差動歯車の減速比で割った値（β）とが所定の範囲内で一致することを確認する演算手段を含むことを特徴とする車速情報の演算装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記所定の範囲内で一致することが確認できない場合に、前記変速機出力軸回転情報から演算される車速情報に代えて、当該車両の前輪回転軸回転情報から演算される車速情報（γ、ＡＢＳ（アンチスキッド・ブレーキ・システム）用の車速情報、単位：キロメートル／時）を利用する手段を含む請求項１記載の車速情報の演算装置。
【請求項３】
車両の変速機出力軸回転情報（単位：回／分）から演算される車速情報（スピード・メータ用車速情報、単位:キロメートル／時）を前記変速機出力軸回転速度で割った値（α）と、タイヤの動半径（メートル）×２π×０．０６を差動歯車の減速比（無名数）で割った値（β）とが所定の範囲内で一致することを確認することを特徴とする車速情報の演算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車その他車両に装備する車速情報の演算装置および方法に関する。とくに車速情報を車両の制御用パラメタとして必要とする制御系、およびスピード・メータ等の表示系に対する車速情報の配信に関する。さらに本発明は、車両のタイヤ、ディファレンシャル・ギヤ、その他部品の交換に伴って発生する可能性がある車速情報の設定変更に係る誤りを検出し修正するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の各種制御に必要な車速情報は、従来から変速機出力軸の回転から検出されるように構成されている。すなわち変速機の出力軸の回転情報を電気的なパルス情報として検出し、これをパルス整合器等を介してエンジン制御装置、変速機制御装置、アンチスキッド・ブレーキ・システム（以下「ＡＢＳ」という）その他装置で、車速情報を制御入力として必要とする装置、あるいは運転席に表示されるスピード・メータに供給するように構成されている。さらにＡＢＳには左右輪（多くは前輪の左右輪）の回転情報を直接に取込み、左右輪の回転差を検出することにより、走行中に発生するスキッドまたはドリフトを検出する手段が設けられている。車両の出荷時には、当該車両の検査手順にしたがって、各種制御装置の入力およびスピード・メータの入力に、相互に矛盾のない正しい車速情報が配信されていることが確認される。
【０００３】
関連技術として、本願出願人は、一つの車両に搭載された複数の制御装置が利用する車速情報を車内ＬＡＮ（ローカルエリア・ネットワーク）を介して統一的に配信することができる装置について、下記［特許文献１］に記載する特許に係る技術を開示した。さらに本願出願人は、車速情報を含むパルス情報について、車両が受けやすい雑音からの影響を排除するための装置について特許出願した（出願番号：特願２００４−２６１２０２本願出願時において未公開、出願日２００４．９．８、以下単に「先願」という）。この先願には、車速情報について、タイヤ動半径およびディファレンシャル・ギヤに係る補正値が論じられている。しかしこの先願には、タイヤ動半径の値あるいはディファレンシャル・ギヤの変換比を導出する技術思想については言及がない。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６１９３４８号（２００４．１１．１９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように各種制御およびスピード・メータに必要な車速情報は、車両の製造工程の最終段階で試験され、あらかじめ設定された誤差範囲内にあることが確認される。かりに複数の車速情報にあらかじめ設定された範囲を越える不一致が検出されると、その製造工程における検査および調整の手順にしたがって修正または修復される。一つの車両について、複数の車速情報が互いに設定された誤差範囲を越える製品が出荷されることはない。
【０００６】
しかし製品としていったん出荷された車両について、その車両の利用目的にしたがってタイヤが規格外のものに交換されることがある。またはディファレンシャル・ギヤの減速比が利用者の都合により別仕様のものに変更される、などの事情が発生することがある。そのような個別の仕様変更が施された車両については、各種制御およびスピード・メータの表示が正確に行われるように、作業または検査確認が行われるであろうが、その作業能力および検査能力は、車両の製造工程において画一的に繰り返し行われる作業および検査確認の能力より劣る場合があることは避けられない。このような仕様変更は車両が中古車として取引されてから行われることが多く、必ずしも製造会社またはその系列の販売会社で詳しく追跡管理することは困難である。
【０００７】
このような場合に、電子制御に必要な車速情報、あるいはスピード・メータに表示される車速情報が実際の車速と一致しないまま路上走行するようなことが起こりえる。例えば、タイヤ径を特殊サイズのものに変更し、併せてディファレンシャル・ギヤを変更した場合に、スピード・メータの表示については定数設定を変更したものの、ディファレンシャル・ギヤの変更については制御定数の設定変更のための操作を忘れたまま運用される、というようなことが経験されている。このような場合には、車載の複数の制御装置は異なる車速情報をもとにそれぞれ制御出力を発生することになり、連携した有効な制御動作を実行することが不可能になる。ある場合には警報回路が作動するなどもあろうが、多くの場合にはそのまま運用され、なんらかのきっかけから車両の走行性能に影響を及ぼす原因になることがある。
【０００８】
本発明は、車両走行のための各種動力装置および制動装置が正常であるにもかかわらず、複数の車速情報に相互に矛盾がある、あるいは一部の車速情報が正常でないことを原因として、車両の走行性能に影響を及ぼすことのない装置を提供することを目的とする。本発明は、複数の車速情報に矛盾があることが検出され、本来の統一的な制御が困難な状態に陥っても、単に警報を発生して車両の走行を禁止するのではなく、とりあえず車両の正常な走行が可能な状態を自動的につくりだすことができる装置を提供することを目的とする。本発明は、何らかの事情により制御入力情報またはスピード・メータの表示情報に係る要素が出荷後に変更され、あるいは動作不良に陥るなど、発生する車速情報が実際の車速と異なる状態になったとしても、車両がとりあえず合理的に走行することができる装置を提供することを目的とする。本発明は、車両が製造工場から出荷された後に、その車両の全寿命期間にわたり、車両のタイヤ、ディファレンシャル・ギヤ、その他の要素が変更されて、その変更に伴う制御定数の設定がかりに正しく行われないことがあっても、車速情報を入力情報とする複数の装置の制御論理に大きい矛盾を来すことなく、相応に合理的に走行可能な状態を自動的に作りだすことができる装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一は装置の発明であり、車両の変速機出力軸回転情報（単位：回／分）から演算される車速情報（スピード・メータ用車速情報、単位：キロメートル／時）を前記変速機出力軸回転速度で割った値（α）と、タイヤの動半径（メートル）×２π×０．０６を差動歯車の減速比（無名数）で割った値（β）とが所定の範囲内で一致することを確認する演算手段を含むことを特徴とする。
【００１０】
前記演算手段は、前記（αとβとが）所定の範囲内で一致することが確認できない場合に、前記変速機出力軸回転情報から演算される車速情報に代えて、（操作によらずに自動的に）当該車両の前輪回転軸回転情報から演算される車速情報（γ、ＡＢＳ（アンチスキッド・ブレーキ・システム）用の車速情報、単位：キロメートル／時）を利用する手段を含む構成とすることができる。
【００１１】
本発明の第二は方法の発明であり、車両の変速機出力軸回転情報（単位：回／分）から演算される車速情報（スピード・メータ用車速情報、単位：キロメートル／時）を前記変速機出力軸回転速度で割った値（α）と、タイヤの動半径（メートル）×２π×０．０６を差動歯車の減速比（無名数）で割った値（β）とが所定の範囲内で一致することを確認することを特徴とする。
【００１２】
上記特徴を説明すると、一般に車速と変速機出力軸の回転速度との間には、
車速＝変速機出力軸の回転速度／（差動歯車の減速比／２π・タイヤの動半径
×６０／１０００）
（１）
なる関係が成立する。すなわち［２π・タイヤの動半径］はタイヤの実効周囲長である。変速機出力軸の回転速度は一般にｒｐｍ（回転数／分）で表示され、タイヤの動半径はｍ（メートル）で表示され、車速はｋｍ／ｈ（毎時キロメートル）で表示される習慣であるから、「分」と「時間」との換算係数が上記６０であり、キロメートルとメートルの換算係数が上記のように１０００となる。上記（１）式の両辺を変速機出力軸の回転速度で割ると、
車速／変速機出力軸の回転速度＝２π・タイヤの動半径
×０．０６／差動歯車の減速比
（２）
となる。この（２）式の左辺をαと表し、右辺をβと表すとそれぞれ、
α＝車速／変速機出力軸回転速度
（３）
β＝２π・タイヤの動半径×０．０６／差動歯車の減速比
（４）
となる。各数値が合理的に検出され合理的に設定されているときには、当然に、
α＝β
となる。
【００１３】
ここでこの（３）式および（４）式の各要素について、実車両について観測される値をそれぞれ代入して、αおよびβを個別に演算して、α＝βとなるかを確かめることにより、複数の車速情報を利用する場合の合理性を確認することができる。たとえば、（３）式を演算するには車速として運転席の車速計に表示される値を利用し、（４）式のタイヤ動半径はエンジンＥＣＵに設定格納されている値を利用することによりそれぞれαおよびβを計算すると、これが合理的な範囲で一致しないときにはいずれかの車速計測用パラメタの設定に誤りがあることになる。
【００１４】
本発明の第二の特徴は、これが合理的な範囲で一致しないときには、ＡＢＳ用の車速情報として車両の前輪回転から上記系とは独立に検出されている車速情報を操作によらずに自動的に利用するところにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、複数の制御系でそれぞれ利用する車速情報が相互に矛盾することにより、一部の制御装置の動作に影響を及ぼすことを合理的に回避することができる。本発明により、車両出荷後に車速情報に基づく制御系の要素に変更が行われた場合にも、発生する可能性のある走行性能への影響を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施例）
図１は、本発明に係る装置のブロック構成図である。内燃機関１の出力軸にクラッチ２が設けられ、その出力軸に変速機３が取付けられる。クラッチ２はクラッチ・アクチュエータ４により機械的に断接駆動される。変速機３は変速機アクチュエータ５により選択制御される。運転席のクラッチ・ペダル６は、この図では詳しい表示を省略する動力系を介して、クラッチ・アクチュエータ４を制御する。クラッチ・アクチュエータ４が自動制御系に含まれる構成では、運転席のクラッチ・ペダル６の操作により自動制御系の動作をオーバ・ライドする。運転席のブレーキ・ペダル７は、この車両のサービス・ブレーキに連結されているが、この図では本発明の構成に直接関係がないので詳しい構成の図示を省略する。運転席のアクセル・ペダル８はその操作信号がエンジンＥＣＵ(Electric Control Unit)２２に供給される。エンジンＥＣＵ２２は内燃機関1の燃料噴射ポンプ１６を制御する。運転席に設けられた変速レバー９および非常スイッチ１０の電気信号は変速機ＥＣＵ２４に接続される。変速機ＥＣＵ２４は変速機アクチュエータ５に複数の電気的制御信号を送出する。その変速機３の状態は二つのポジション・スイッチ１３および１４により検出され、変速機ＥＣＵ２４にフィードバックされる。変速機３の出力軸回転センサ１５の出力および同カウンタ・シャフトの回転センサ１１の出力は変速機ＥＣＵ２４に接続される。
【００１７】
この装置にはプログラム制御装置として、メータＥＣＵ２１、エンジンＥＣＵ２２、ＡＢＳ（アンチスキッド・ブレーキ・システム）ＥＣＵ２３、および変速機ＥＣＵ２４を備え、これらはコントロール・エリア・ネットワーク１７により相互に接続され、必要な情報が相互利用されるように構成されている。メータＥＣＵ２１は、各運転席に表示する信号およびデータの処理、およびＰＴＯ（パワー・テイク・オフ）スイッチ１３の状態を制御する。エンジンＥＣＵはアクセル・ペダル８の操作入力情報にしたがって、エンジンに対する燃料噴射量を制御する。ＡＢＳ
ＥＣＵはブレーキ系を制御する。そして変速機ＥＣＵ２４は、変速レバー９の操作情報、クラッチ・ペダル６の位置情報、車速情報（変速機出力軸の回転情報）その他を入力情報として、変速機アクチュエータ５に制御信号を送出する。これらはよく知られた装置またはシステムを利用することができる。
【００１８】
ここで本発明の特徴とするところは、車両の制御系の交換、あるいは調整、タイヤの交換、ディファレンシャル・ギヤなどの要素の変更、その他、いったん製造検査に合格した車両が販売された後に、主としてユーザが行う人為的な設定変更の誤りまたは錯誤により、複数の車速情報に矛盾が発生しているときの制御にある。
【００１９】
図２は本発明実施例装置の要部動作フローチャートである。これは車両がエンジン停止の状態から、キー・スイッチがオンに操作され、エンジンが始動され車両の走行が開始された状態から、車速情報についての演算制御を説明する図である。この演算は主として変速機ＥＣＵ２４で実行される。
【００２０】
とりあえず警報が発生していない状態では、メータ通信系、エンジン通信系それぞれについて正常であるか否かの判断を平行して行い、正常である状態では、上記（３）式および（４）式で説明したαおよびβの値が演算される。すなわち
α＝車速／変速機出力軸回転速度
（３）
β＝２π・タイヤの動半径×０．０６／差動歯車の減速比
（４）
が演算され、このαとβが所定範囲で等しいか否かがソフトウエアにより検証される。αとβが設定されている基準にしたがって相互に等しいのであれば、エンジンＥＣＵに設定されているディファレンシャル・ギヤ・ユニット内部の減速比の値、およびタイヤ動径をそのエンジンＥＣＵに保持されている値が正当であるとして、その値をメモリ値として更新する。
【００２１】
上記αとβが相応の誤差を許容してもなお等しくないときには、いずれかのパラメタの設定に誤りがあるものと判断する。このときは、車速情報として車輪の路面に対する滑りを検出するための前輪の車速（左輪または右輪の一方で検出される車速）を利用して、γを（５）式を用いて算出して利用する。
【００２２】
γ＝前輪の車速／変速機出力軸回転速度
（５）
上記（５）式で算出したγとαが所定範囲で等しい場合は、αを用いてタイヤ動半径とデフレシオを算出し、その値をメモリ値として更新する。γとβが所定範囲で等しい場合は、エンジンＥＣＵに保持されている値が正当であるとして、その値をメモリ値として更新する。
【００２３】
図２に示すフローチャートの上方にある「警報」が、いずれかの制御回路で発生している場合には上記説明のように制御することは適当でなく、その場合にはメモリの格納値が有るか無いかにしたがって、格納値があればこれを上記αまたはβに代えてその値を採用し、なければ設定されている初期値をメモリ値として更新し、採用する。
【００２４】
上記のとおり本発明により、大きいパラメタの変更が制御系に設定されていない状態でもこれを自律的に修正して、車両の路上故障を発生させることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明実施例装置の要部ブロック構成図。
【図２】本発明実施例装置の制御フローチャート。
【符号の説明】
【００２６】
１    内燃機関
２    クラッチ
３    変速機
４    クラッチ・アクチュエータ
５    変速機アクチュエータ
６    クラッチ・ペダル
７    ブレーキ・ペダル
８    アクセル・ペダル
９    変速レバー
１０    非常スイッチ
１１、１２    カウンタシャフト回転センサ
１３    ＰＴＯ（ＰＯＷＥＲ  Ｔａｋｅ  ｏｆｆ）ポジション・スイッチ
１４    ポジション・スイッチ
１５    回転センサ
１６    燃料噴射ポンプ
１７    コントロール・エリア・ネットワーク
２１    メータＥＣＵ
２２    エンジンＥＣＵ
２３    ＡＢＳ（アンチスキッド・ブレーキ・システム）ＥＣＵ
２４    変速機ＥＣＵ
【図１】
2007239814.tif 000003
【図２】
2007239814.tif 000004