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JP2004132895A - Rotor tooth missing detection device for wheel speed sensor - Google Patents

Rotor tooth missing detection device for wheel speed sensor Download PDF

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JP2004132895A
JP2004132895A JP2002299314A JP2002299314A JP2004132895A JP 2004132895 A JP2004132895 A JP 2004132895A JP 2002299314 A JP2002299314 A JP 2002299314A JP 2002299314 A JP2002299314 A JP 2002299314A JP 2004132895 A JP2004132895 A JP 2004132895A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
time ratio
missing
signal
tooth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002299314A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsumune Nagura
名倉 立統
Haruo Fujiki
藤木 晴夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
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Abstract

【課題】シグナルロータの歯欠けを高精度に検出できるようにする。
【解決手段】電磁ピックアップから、車輪と一体回転するシグナルロータに形成されている歯を検出する都度に出力されるパルス信号に基づき1パルス周期tを産出すると共に、相前後する2つの1パルス周期t(−1),tとの比から1パルス時間比FRPLSを算出し(S3)、1パルス時間比FRPLSが異常域(約0.4≦FRPLS≦約0.6)にあると最初に判定したとき(S7,S11)、1パルス時間比正常時カウンタFRCNTをクリアし(S13)、その後、再度、シグナルロータの同一部位を通過した際のパルス信号に基づいて算出した1パルス時間比FRPLSが異常の領域にあると判定した場合、歯欠けカウンタFRGCNTをインクリメントし(S8)、この歯欠けカウンタFRGCNTが設定値GCNToに達したとき、シグナルロータに歯欠けが発生していると判定する(S9,S10)。
【選択図】図3
An object of the present invention is to detect a missing tooth of a signal rotor with high accuracy.
An electromagnetic pickup generates one pulse period t based on a pulse signal output each time a tooth formed on a signal rotor that rotates integrally with a wheel is detected, and two one-pulse periods that are successive to each other are generated. The one-pulse time ratio FRPLS is calculated from the ratio of t (-1) and t (S3), and it is first determined that the one-pulse time ratio FRPLS is in an abnormal region (about 0.4 ≦ FRPLS ≦ about 0.6). (S7, S11), the 1-pulse time ratio normal counter FRCNT is cleared (S13), and then the 1-pulse time ratio FRPLS calculated again based on the pulse signal when passing through the same part of the signal rotor is obtained again. If it is determined that it is in the abnormal region, the tooth missing counter FRGCNT is incremented (S8), and the tooth missing counter FRGCNT is set to the set value GCNTo. When determines that missing teeth occurs in signal rotor (S9, S10).
[Selection diagram] FIG.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪と一体回転するシグナルロータの歯欠けの検出に係わり、特に車輪速センサからの出力信号に基づいて歯欠けを検出する車輪速センサのロータ歯欠け検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、4輪駆動車の駆動力配分制御では、各車輪の車輪速に基づいて前後輪に対する駆動力の配分を制御し、又、ABS(antilock brake system )装置では、ブレーキ操作時の車輪速に基づいて制動車輪のスキッド状態を検出し、スキッド傾向にあるときはアンチスキッド制御を行なうようにしている。
【0003】
この場合、各車輪の車輪速は車輪速センサからの出力信号に基づいて算出される。車輪速センサは、車輪と一体回転するシグナルロータと、このシグナルロータの外周に対設する電磁ピックアップとを備えている。シグナルロータの周囲には、磁性体を有する多数の歯が等間隔に形成されており、シグナルロータが車輪と一体回転すると、電磁ピックアップから、シグナルロータに形成されている歯の通過に伴って、この歯を検出するパルス信号が出力され、このパルス信号の周期から車輪速が算出される。
【0004】
その際、例えばシグナルロータに歯欠けが生じていると、電磁ピックアップ上を歯欠けの発生している部位が通過してもパルス信号が出力されないため、算出される車輪速は、その前後で算出した車輪速に比し急激に落ち込んだ値となってしまい、誤った制御が行なわれてしまう。
【0005】
そのため、シグナルロータの歯欠けを検出し、誤った制御を未然に防止する技術が種々提案されている。例えば、特開2001−165948号公報には、車輪速センサから出力されるパルス信号のパルス周期の中のある1つのパルス周期を中間パルス周期として、その前後のパルス周期(前後パルス周期)を測定し、この前後パルス周期の平均値と中間パルス周期との比を求め、この比が一定値以上の場合、シグナルロータに歯欠けありと判定する技術が開示されている。
【0006】
すなわち、この先行技術では、図5(a)に示すように、シグナルロータに歯欠けが無い場合、パルス信号はほぼ等間隔で出力されるので、そのときのパルス信号の立ち上がりと立ち下がりとの間の周期を計測した場合、中間パルス周期T1と前後パルス周期T0,T2とはほぼ等しい値となる。一方、同図(b)に破線で示すように、歯欠けが生じた場合、中間パルス周期T1は、前後パルス周期T0,T2の、おおよそ三倍の長さとなる。従って、定速走行時のパルス信号に基づいてパルス周期を順に計測することで、歯欠け発生の有無を検出するようにしている。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−165948号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した公報に開示されている技術では、歯欠けの有無を中間パルス周期T1とその前後の前後パルス周期T0,T2の平均値との比で判断しているため、外乱などによりパルス信号に一時的な変動が生じた場合にも、歯欠けと誤判定され易く、診断精度に問題がある。
【0009】
本発明は、上記事情に鑑み、シグナルロータの歯欠けを精度良く検出することのできる車輪速センサのロータ歯欠け検出装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、車輪と一体回転するシグナルロータと該シグナルロータの外周に対設して該シグナルロータに一定間隔毎に形成されている複数の歯を検出してパルス信号を発生するパルス信号発生手段とを有する車輪速センサと、上記パルス信号発生手段から出力されるパルス信号に基づき上記シグナルロータの歯欠けを検出する演算ユニットとを備える車輪速センサのロータ歯欠け検出装置において、上記演算ユニットに、上記パルス信号発生手段からのパルス信号に基づきパルス周期を算出するパルス周期算出手段と、相前後して算出される2つの上記パルス周期の比から1パルス時間比を算出する1パルス時間比算出手段と、上記1パルス時間比が異常域にあるか否かを判定する異常域判定手段と、上記1パルス時間比が正常域にあるか否かを判定する正常域判定手段と、上記1パルス時間比が異常域にあると最初に判定したとき1パルス時間比正常時カウンタをクリアし、該1パルス時間比が異常域にあると再度判定されるまで1パルス時間比正常時カウンタを上記パルス信号検出毎にインクリメントする1パルス時間比正常時カウンタ手段と、上記1パルス時間比正常時カウンタの値が上記シグナルロータの歯数から減算定数である3を減算した値に達したときの上記1パルス時間比が異常域にある場合歯欠け有りと判定する歯欠け判定手段とを備えることを特徴とする。
【0011】
このような構成では、パルス信号発生手段から、シグナルロータに形成されている歯を検出する都度に出力されるパルス信号に基づき算出したパルス周期に基づき、相前後する2つのパルス周期の比から1パルス時間比を算出し、この1パルス時間比が異常域にあるか否かを判定し、この1パルス時間比が異常域にあると最初に判定したとき1パルス時間比正常時カウンタをクリアし、その後、この1パルス時間比が異常域にあると再度判定されるまで1パルス時間比正常時カウンタをパルス信号検出毎にインクリメントし、この1パルス時間比正常時カウンタの値が、シグナルロータの歯数から減算定数である3を減算した値に達し、且つそのときの1パルス時間比が異常域にある場合に歯欠け有りと判定する。
【0012】
この場合、好ましくは、1)上記歯欠け判定手段では、上記1パルス時間比正常時カウンタが上記シグナルロータの歯数から上記減算定数を減算した値に達したときの上記1パルス時間比が異常値を示しており、その状態が設定値に達したとき歯欠け有りと判定することを特徴とする。
【0013】
2)上記歯欠け判定手段では、車両の運転状態に基づき歯欠けを正常に検出できるか否かの歯欠け判定条件を調べ、該歯欠け判定条件が満足されていないときは歯欠け検出処理を中止することを特徴とする。
【0014】
3)上記歯欠け判定手段では、他の車輪の何れかに設けた上記車輪速センサからのパルス信号に基づいて検出した車輪速が、設定低車速以下の場合は歯欠け検出処理を中止することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図1に4輪駆動車の動力伝達系の概略構成図を示す。尚、以下においては、前後輪への駆動力配分を制御するトランスファ制御に併設されている車輪速センサを例に掲げて、歯欠けを検出する処理を説明する。
【0016】
同図の符号1はエンジンであり、このエンジン1の出力軸に連結されるトランスミッション2の後部に、トランスファ3が一体的に連設されている。トランスファ3は、トランスミッション2からの駆動力が入力されるプラネタリギヤ機構4と、このプラネタリギヤ機構4に連設され、後述する演算ユニットとしてのトランスファ制御ユニット(TCU)20により締結トルクが電子制御される多板クラッチからなるトランスファクラッチ5とでセンターデファレンシャルを構成し、エンジン1の駆動力がトランスミッション2で所定に変速された後、トランスファ3を介して前輪側と後輪側とに分配される。
【0017】
本実施の形態においては、トランスミッション2の出力側がプラネタリギヤ機構4のリングギヤに連結され、このリングギヤとサンギヤとに噛合するピニオンを回転自在に支持するキャリアがプロペラシャフト6を介してリヤデファレンシャル7に連結されている。
【0018】
又、プラネタリギヤ機構4のキャリアがトランスファクラッチ5のクラッチドラムに連結され、サンギヤがトランスファクラッチ5のクラッチハブに連結されると共にフロントドライブシャフト8を介してフロントデファレンシャル9に連結されている。
【0019】
トランスファクラッチ5は、クラッチドラムとクラッチハブとの間を接離自在に連設するクラッチプレートをキャリアを介して押圧する駆動機構、例えば電磁クラッチ及びトルク増幅用カムからなる電磁駆動機構を備え、この電磁駆動機構の励磁電流を制御することで締結トルクが制御される。
【0020】
そして、トランスミッション2からプラネタリギヤ機構4に入力される駆動力がキャリアからリヤデファレンシャル7を介して後左右輪11L,11Rに伝達されると共に、トランスファクラッチ5の締結力に応じたキャリアとサンギヤとの差動出力がフロントデファレンシャル9を介して前左右輪10L,10Rに伝達される。すなわち、トランスファクラッチ5が完全締結状態では、キャリアとサンギヤとが一体的に固定されて前輪側と後輪側とに均等にトルク配分され、トランスファクラッチ5が解放状態では、後輪偏重のトルク配分となる。
【0021】
トランスファクラッチ5の締結トルクは、マイクロコンピュータを中心として構成されるトランスファ制御ユニット(TCU)20により電子的に制御される。このトランスファ制御ユニット20には、エンジン運転状態や車両走行状態を検出する各種センサ・スイッチ類からの各信号、他の制御ユニットにおける制御信号等が入力され、これらの信号に基づいて締結トルクの指示値を演算する。
【0022】
図1に示すように、TCU20に入力される信号としては、スロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ22、ブレーキペダルの踏込みによりONするブレーキスイッチ23、ハンドブレーキレバーを引いたときにON動作するハンドブレーキスイッチ24、車両の横方向の加速度を検出する横加速度センサ25等からの各信号、及びABS制御ユニット(ABS_ECU)30からのABS作動信号等が入力される。
【0023】
又、符号26は各車輪10R,10L,11R,11Lと一体回転するシグナルロータであり、この各シグナルロータ26の外周に、パルス信号発生手段の一例である電磁ピックアップ27R,27L,28R,28Lが近接した状態で各々配設され、この各電磁ピックアップ27R,27L,28R,28Lとシグナルロータ26とで車輪速センサが構成されており、電磁ピックアップ27R,27L,28R,28Lからのパルス信号が、TCU20に入力される。
【0024】
図2に示すように、各シグナルロータ26の外周には磁性体製の歯が等間隔に複数形成されており、各電磁ピックアップ27R,27L,28R,28Lでは、歯が通過する際に生じる磁界の変化を検出して、正弦波状のパルス信号をTCU20へ出力する。TCU20では、入力されたパルス信号を所定に波形整形した後、このパルス信号の周期に基づいて各車輪10R,10L,11R,11Lの車輪速を算出する。
【0025】
TCU20では、入力された各信号に基づき、トランスファクラッチ5の締結力を制御する。このトランスファクラッチ5の締結力を強めるとデフロック状態となり、又、トランスファクラッチ5の締結力を開放すると、前後輪に対し、プラネタリギヤ機構4で設定される配分比率に従い駆動力が配分される。
【0026】
又、TCU20では、各電磁ピックアップ27R,27L,28R,28Lから出力されるパルス信号に基づいて、各シグナルロータ26の歯欠けの有無を検出している。
【0027】
この歯欠けの検出処理は、図3に示す歯欠け検出ルーチンに従って行なわれる。尚、以下においては、便宜的にシグナルロータ26の外周に形成されている歯数を6とし、歯欠け検出の対象を、その代表として前右(FR)の車輪10Rと一体回転するシグナルロータ26とし、このシグナルロータ26に併設されている電磁ピックアップ27Rからのパルス信号に基づいて歯欠け検出を行なう場合について説明するが、この歯欠け検出は、他の電磁ピックアップ27L,28R,28Lからのパルス信号に基づいても同様に行なわれる。
【0028】
このルーチンは、電磁ピックアップ27Rから入力されるパルス信号をトリガー信号として割り込み起動され、先ず、ステップS1で、他の車輪10L,11R,11Lと一体回転するシグナルロータ26の歯欠けが検出されているか否かを調べ、歯欠けが検出されているときは、ステップS2へ分岐し、歯欠け検出処理を終了し、ルーチンを抜ける。尚、この場合、TCU20の演算負荷が軽いときは、他の車輪10L,11R,11Lと一体回転するシグナルロータ26に歯欠けが検出されても、前右の車輪10Rと一体回転するシグナルロータ26の歯欠け検出を続行するようにしても良い。
【0029】
又、他の車輪10L,11R,11Lと一体回転するシグナルロータ26に歯欠けが検出されていないときは、ステップS3へ進み、1パルス周期tを算出する。尚、本実施の形態では、図4に示すように、1パルス周期tを今回のパルス信号の立ち下がり時間と前回のパルス信号の立ち下がり時間との差から算出している。更に、前回算出した1パルス周期t(−1)と今回算出した1パルス周期tとの相前後する2つの1パルス周期t(−1),tに基づき1パルス時間比FRPLSを算出する(FRPLS=t(−1)/t)。
【0030】
図4(a)に示すように、シグナルロータ26に歯欠けが生じていない場合、各1パルス周期tはぼぼ等しく、従って、1パルス時間比FRPLSは、
FRPLS=t(−1)/t≒1.0
となる。一方、図4(b)に示すように、歯欠けが生じた場合、1パルス時間比FRPLSは、
FRPLS=t2/t3≒0.5
となる。
【0031】
次いで、ステップS4へ進み、歯欠け判定条件を検出し、続くステップS5で、歯欠け判定条件が満足されているか否かを調べる。上述したように、本実施の形態では1パルス時間比FRPLSが、FRPLS≒0.5のとき、歯欠けが発生すると判定するため、正常な場合であっても、急加減速等では、前回の1パルス周期t(−1)と今回の1パルス周期tとの相前後する2つの1パルス周期t(−1),tの比(1パルス時間比FRPLS)が約0.5に達する場合も考えられるため、このような誤判定し易い運転領域を排除し、歯欠けの検出精度を高めるようにしている。
【0032】
本実施の形態における歯欠け判定条件は、以下のように設定されている。
1)加速走行中でないこと
2)減速走行中或いは停車中でないこと
3)発進時スリップが発生していないこと
4)ABS、その他のトラクション制御システムが非作動状態であること
5)旋回中で無いこと
6)これらを検出するセンサ・スイッチ類が正常に動作していること
【0033】
1)加速走行中か否かは、スロットル開度センサ22で検出するスロットル開度に基づいて判断し、スロットル開度が設定開度以下の場合、加速走行ではないと判断する。
【0034】
2)減速走行中か否かは、ブレーキスイッチ23の状態に基づいて判断し、ブレーキスイッチ23がOFFのブレーキ開放状態にある場合は、減速走行中ではないと判断する。又、停車中か否かは、ハンドブレーキスイッチ24の状態に基づいて判断し、ハンドブレーキスイッチ24がOFFのハンドブレーキ開放状態にある場合、停車中ではないと判断する。
【0035】
3)発進時スリップが発生しているか否かは、他の車輪10L,11R,11Lに設けた電磁ピックアップ27L,28R,28Lからのパルス信号に基づいて算出した車輪速に基づいて判断し、この各車輪速が設定車速(例えば10[Km/h])以上の場合、発進時スリップは発生していないと判断する。
【0036】
4)ABS、その他のトラクション制御システムが非作動状態であるか否かは、各制御システムの動作信号に基づいて判断する。
【0037】
5)旋回中か否かは、例えば横加速度センサ25で検出した横加速度、或いはヨーレートセンサ(図示せず)で検出したヨーレートに基づき、内輪がスリップし易い状況にあるときは旋回中と判断する。
【0038】
6)センサ・スイッチ類の動作が正常か否かは、別の故障診断制御ユニットからの信号に基づいて判断する。
【0039】
そして、ステップS5へ進み、これらの歯欠け判定条件が全て満足されたか否かを調べ、満足されていない場合は、歯欠け判定条件不成立と判断し、ステップS6へ分岐し、前右車輪10Rと一体回転するシグナルロータ26の歯欠けカウンタFRGCNTをクリアして(FRGCNT←0)、ステップS9へジャンプする。
【0040】
一方、歯欠け判定条件が全て満足された場合は、歯欠け条件成立と判断して、ステップS7へ進むと、以下に示す異常域判定条件、すなわち、歯欠けの発生している部位を通過した直後のパルス信号が検出され、且つそのパルス信号と前回のパルス信号とに基づいて算出した1パルス時間比FRPLSが異常値として設定した0.5付近にあるか否かを調べる。尚、FRCNTは1パルス時間比FRPLSが異常域から正常域に切り替わったときカウントを開始する1パルス時間比正常時カウンタであり、後述するステップS12でインクリメントされ、又ステップS13でクリアされる。
【0041】
異常域判定条件
1)FRCNT=N(歯数)−3であること
2)約0.4≦FRPLS≦約0.6であること
【0042】
そして、この条件が全て満足されている場合、ステップS8へ分岐し、又、満足されていない場合は、ステップS9へ進む。
【0043】
ステップS8では、歯欠けカウンタFRGCNTをインクリメントして、ステップS9へ進む(FRGCNT←FRGCNT+1)。
【0044】
そして、ステップS9では、歯欠けカウンタFRGCNTの値と設定値GCNToとを比較し、FRGCNT≧GCNToのときは、ステップS10へ進み、シグナルロータ26に歯欠け有りと判断してルーチンを終了する。
【0045】
尚、本実施の形態では、設定値GCNToを、おおよそ車速が一定(例えば50[Km/h])、且つ30[sec]走行したときに相当する値に設定されている。
【0046】
このように、本実施の形態では、ステップS7で歯欠け条件成立と判断したとき、シグナルロータ26に歯欠け有りと直ちに判定せず、設定値GCNToの間、歯欠け条件の成立が満足されている場合に限り、歯欠け有りと判定するようにしたので、より一層高い歯欠け検出精度を得ることができる。
【0047】
一方、FRGCNT<GCNToのときは、ステップS11へ進み、以下に示す正常域判定条件、すなわち、上述したステップS5で実行された歯欠け判定条件と、1パルス時間比FRPLSが正常値として設定した1付近にあるか否かを調べる。
【0048】
正常域判定条件
1)歯欠け判定条件が成立していること
2)約0.9≦FRPLS≦約1.1であること
【0049】
そして、この条件が全て満足されている場合、ステップS12へ分岐し、又、満足されていない場合はステップS13へ進む。
【0050】
ステップS12へ進むと、1パルス時間比正常時カウンタFRCNTをインクリメントして(FRCNT←FRCNT+1)、ルーチンを抜ける。一方、ステップS13へ進むと、1パルス時間比正常時カウンタFRCNTをクリアして(FRCNT←0)、ルーチンを抜ける。
【0051】
次に、上述した歯欠け検出ルーチンに従い、図4に示す、電磁ピックアップ27Rで検出したパルス信号に基づき、前右車輪10Rと一体回転するシグナルロータ26の歯欠けを検出する場合を例示して説明する。尚、以下においては、ステップS4及びステップS11で実行される歯欠け判定条件は満足されているものとする。
【0052】
同図(a)に示すように、シグナルロータ26に歯欠けが発生していない状態では、ステップS3で算出する1パルス周期tは、演算周期毎にほぼ同じ値となり、従って、1パルス時間比FRPLSは、FRPLS≒1となり、ステップS7では、判定条件の2)が満足されず、ステップS11へ進む。ステップS11では、判定条件の2)が満足されているため、ステップS12へ進み、1パルス時間比正常時カウンタFRCNTをインクリメントする(FRCNT←FRCNT+1)。
【0053】
尚、この1パルス時間比正常時カウンタFRCNTは、ステップS13でクリアされるまで、すなわち、ステップS11における判定条件の2)が満足されなくなるまで、インクリメントされる。
【0054】
一方、図4(b)に示すように、シグナルロータ26に歯欠けが発生した場合、その直前のルーチンにおいて、1パルス周期t1,t2はほぼ同じ値を示すため、ステップS12で、1パルス時間比正常時カウンタFRCNTをインクリメントした後、ルーチンを抜ける。
【0055】
一方、ステップS3で、1パルス周期t3が算出された場合、1パルス時間比FRPLSは、
FRPLS=t2/t3≒0.5
となる。
【0056】
従って、ステップS7では、判定条件の2)は満足されるが、1)の判定条件は満足されていないため、ステップS11へ進む。すると、ステップS11では、判定条件の2)が満足されず、従って、ステップS13へ進み、1パルス時間比正常時カウンタFRCNTがクリアされて、ルーチンを抜ける。
【0057】
そして、2巡目のルーチンのステップS3では、1パルス周期t4が算出され、1パルス時間比FRPLSは、
FRPLS=t3/t4≒2
となる。
【0058】
そのため、ステップS7では、判定条件の1),2)が共に満足されていないため、そのまま、ステップS11へ進み、このステップS11の判定条件の2)も満足されていないため、ステップS13で、パルス時間比正常時カウンタFRCNTがクリアされた状態が維持されて、ルーチンを抜ける。
【0059】
その後、3巡目のルーチンのステップS3では、1パルス周期t5が算出され、1パルス時間比FRPLSは、
FRPLS=t4/t5≒1
となる。
【0060】
従って、ステップS11へ進むと、判定条件の2)が満足されているため、ステップS12へ分岐し、1パルス時間比正常時カウンタFRCNTがインクリメントされて、FRCNT=1となる。
【0061】
そして、4巡目、5巡目のルーチンでは、そのステップS3において、1パルス周期t6,t7が算出され、各1パルス時間比FRPLSは、
FRPLS=t5/t6≒1
FRPLS=t6/t7≒1
となり、ステップS12で、1パルス時間比正常時カウンタFRCNTがそれぞれインクリメントされるため、5巡目のルーチンでは、FRCNT=3となる。
【0062】
その後の6巡目のルーチンでは、シグナルロータ26の歯欠けの発生している部位を通過した後のパルス信号が検出され、ステップS3では、
FRPLS=t7/t8≒0.5
となる。
【0063】
その後、ステップS7で参照する1パルス時間比正常時カウンタFRCNTは、前回のルーチン実行時に設定されたFRCNT=3であるため、判定条件の
1)FRCNT=N−3
2)約0.4≦FRPLS≦約0.6
が共に満足されるので、ステップS8へ分岐し、歯欠けカウンタFRGCNTがインクリメントされる。判定条件の1)は、歯欠け部位を通過した直後に検出されるパルス信号を特定するためのものであり、この判定条件を満足することで同一部位のパルス信号であると判別される。
【0064】
このように、本実施の形態では、判定条件の2)が満足された初回において、直ちに、歯欠け有りと判定せず、次の同一部位を追加した直後の1パルス時間比FRPLSを検出し、この1パルス時間比FRPLSが、再び、0.5に近い値を示したとき、歯欠けカウンタFRGCNTをインクリメントするようにしたので、ノイズ等の影響による検出誤差を排除することができる。
【0065】
尚、上述したように、本実施の形態では、3巡目で1パルス時間比正常時カウンタFRCNTが初めてインクリメントされるので、減算定数を3に設定している。この場合、4巡目以降で、1パルス時間比正常時カウンタFRCNTを初めてインクリメントさせることも可能で、その場合、減算定数はそれに応じた値(4,5…)に設定する。
【0066】
又、歯欠けカウンタFRGCNTは、歯欠け判定条件が満足されている間はクリアされないので、次回以降のルーチン実行時に、ステップS7で実行される判定条件が満足される都度にインクリメントされ、やがて、FRGCNT≧GCNToに達したとき、設定値GCNToだけ継続した後に、ステップS10へ進み、シグナルロータ26に歯欠け有りと判定してルーチンを終了する。
【0067】
歯欠け検出ルーチンで歯欠け有りと判定された場合、各車輪10R,10L,11R,11Lの車輪速を0{Km/h}とし、例えば4輪駆動車の駆動力配分制御では、トランスファ3に設けられているトランスファクラッチ5を開放動作させて、前輪或いは後輪側への過剰なトルク伝達を防止する。
【0068】
このように、本実施の形態では、前後左右の車輪10L,10R,11L,11Rと一体回転するシグナルロータ26の歯欠けの有無を、前回の1パルス周期t(−1)と現在の1パルス周期tとの相前後する2つの1パルス周期t(−1),tに基づいて算出した1パルス時間比FRPLS(=t(−1)/t)が、異常域(約0.4≦FRPLS≦約0.6)に有り、且つ同一の歯欠け部位を通過した直後に検出したパルス信号に基づいて算出した1パルス時間比FRPLSが、同様に異常域(約0.4≦FRPLS≦約0.6)にあると判定した場合、直ちに、シグナルロータ26に歯欠け有りと判定せず、その状態が設定値GCNToだけ継続した後に、歯欠け有りと判定するようにしたので、より高い歯欠け検出精度を得ることができる。
【0069】
尚、この場合、1パルス時間比FRPLSが最初に異常域にあると判定した後、再度同じ部位の1パルス時間比FRPLSが異常域にあると判定したとき、直ちに歯欠け有りと判定するようにしても良いことは云うまでもない。
【0070】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、シグナルロータの歯欠けを高精度に検出することができる等の優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】4輪駆動車の動力伝達系を示す概略構成図
【図2】車輪速センサの概略構成図
【図3】歯欠け検出ルーチンを示すフローチャート
【図4】(a)電磁ピックアップが出力する正常時のパルス信号の波形図、(b)電磁ピックアップが出力する歯欠け発生時のパルス信号の波形図
【図5】従来例を示し、(a)電磁ピックアップが出力する正常時のパルス信号の波形図、(b)電磁ピックアップが出力する歯欠け発生時のパルス信号の波形図
【符号の説明】
10R,10L,11R,11L 車輪
20 トランスファ制御ユニット(演算ユニット)
26 シグナルロータ
27R,27L,28R,28L 電磁ピックアップ(パルス信号発生手段)
FRCNT 1パルス時間比正常時カウンタ
FRGCNT 歯欠けカウンタ
FRPLS 1パルス時間比
GCNTo 設定値
t パルス周期
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to detection of tooth missing of a signal rotor that rotates integrally with a wheel, and more particularly to a rotor tooth missing detecting device of a wheel speed sensor that detects tooth missing based on an output signal from a wheel speed sensor.
[0002]
[Prior art]
Generally, in the driving force distribution control of a four-wheel drive vehicle, the distribution of the driving force to the front and rear wheels is controlled based on the wheel speed of each wheel. In an ABS (antilock brake system) device, the wheel speed at the time of a brake operation is controlled. The anti-skid control is performed based on the detected skid state of the brake wheels based on the detected skid state.
[0003]
In this case, the wheel speed of each wheel is calculated based on the output signal from the wheel speed sensor. The wheel speed sensor includes a signal rotor that rotates integrally with the wheel, and an electromagnetic pickup provided on the outer periphery of the signal rotor. Around the signal rotor, a number of teeth having a magnetic material are formed at equal intervals, and when the signal rotor rotates integrally with the wheels, from the electromagnetic pickup, as the teeth formed on the signal rotor pass, A pulse signal for detecting the teeth is output, and the wheel speed is calculated from the cycle of the pulse signal.
[0004]
At this time, for example, if the signal rotor has chipped teeth, the pulse signal is not output even if the part where the chipped teeth pass on the electromagnetic pickup, so the calculated wheel speed is calculated before and after that. As a result, the value suddenly drops compared to the wheel speed, and erroneous control is performed.
[0005]
Therefore, various techniques have been proposed for detecting missing teeth of the signal rotor and preventing erroneous control. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-165948, a pulse cycle of a pulse signal output from a wheel speed sensor is set as an intermediate pulse cycle, and a pulse cycle before and after the intermediate pulse cycle (front and rear pulse cycle) is measured. A technique is disclosed in which the ratio between the average value of the preceding and following pulse periods and the intermediate pulse period is obtained, and when the ratio is equal to or more than a predetermined value, it is determined that the signal rotor has missing teeth.
[0006]
That is, in this prior art, as shown in FIG. 5 (a), when there is no tooth missing in the signal rotor, the pulse signals are output at substantially equal intervals. When measuring the period between them, the intermediate pulse period T1 and the preceding and following pulse periods T0 and T2 have substantially the same value. On the other hand, as shown by a broken line in FIG. 3B, when tooth missing occurs, the intermediate pulse period T1 is approximately three times as long as the preceding and following pulse periods T0 and T2. Therefore, the presence or absence of tooth chipping is detected by sequentially measuring the pulse period based on the pulse signal at the time of traveling at a constant speed.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-165948 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the technique disclosed in the above-mentioned publication, the presence or absence of tooth missing is determined by the ratio of the intermediate pulse period T1 and the average value of the preceding and following pulse periods T0 and T2, and therefore, the pulse signal is caused by disturbance or the like. However, even if there is a temporary change in the data, it is easy to mistakenly determine that the tooth is missing, and there is a problem in diagnostic accuracy.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotor tooth chipping detecting device of a wheel speed sensor that can accurately detect tooth chipping of a signal rotor.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a signal rotor which rotates integrally with a wheel, and detects a plurality of teeth formed at regular intervals on the signal rotor and provided on the outer periphery of the signal rotor to generate a pulse signal. A wheel speed sensor having a pulse signal generating means for generating a wheel speed sensor, and an arithmetic unit for detecting chipping of the signal rotor based on a pulse signal output from the pulse signal generating means, and a rotor tooth chipping detecting device for a wheel speed sensor. In the above, the arithmetic unit includes a pulse cycle calculating means for calculating a pulse cycle based on a pulse signal from the pulse signal generating means, and a one pulse time ratio is calculated from a ratio of the two pulse cycles calculated before and after the pulse cycle. A one-pulse time ratio calculating means, an abnormal area determining means for determining whether or not the one-pulse time ratio is in an abnormal area; A normal range determining means for determining whether or not the ratio is within a normal range; and a one-pulse time ratio normal time counter is cleared when the one-pulse time ratio is initially determined to be in an abnormal range. 1 pulse time ratio normal counter means for incrementing the 1 pulse time ratio normal counter every time the pulse signal is detected until it is determined that the 1 pulse time ratio is normal again; A tooth missing determining means for determining that there is tooth missing when the one-pulse time ratio when a value obtained by subtracting a subtraction constant of 3 from the number of teeth of the rotor is in an abnormal range is provided.
[0011]
In such a configuration, based on a pulse period calculated based on a pulse signal output each time a tooth formed on the signal rotor is detected from the pulse signal generation unit, the ratio of two successive pulse periods is set to 1 The pulse time ratio is calculated, and it is determined whether or not this one pulse time ratio is in an abnormal region. When the one pulse time ratio is first determined to be in an abnormal region, the one pulse time ratio normal counter is cleared. Thereafter, the 1-pulse time ratio normal counter is incremented each time a pulse signal is detected until the 1-pulse time ratio is in the abnormal range again, and the value of the 1-pulse time ratio normal counter is set to the value of the signal rotor. If a value obtained by subtracting 3 as a subtraction constant from the number of teeth has been reached and the one-pulse time ratio at that time is in an abnormal region, it is determined that there is tooth missing.
[0012]
In this case, preferably, 1) in the tooth missing determining means, the one-pulse time ratio is abnormal when the one-pulse time ratio normal counter reaches a value obtained by subtracting the subtraction constant from the number of teeth of the signal rotor. And when the state reaches a set value, it is determined that there is a missing tooth.
[0013]
2) The missing tooth determining means checks the missing tooth determining condition based on the driving state of the vehicle to determine whether the missing tooth can be normally detected. If the missing tooth determining condition is not satisfied, the missing tooth detecting process is performed. It is characterized by stopping.
[0014]
3) If the wheel speed detected based on the pulse signal from the wheel speed sensor provided on any of the other wheels is equal to or lower than the set low vehicle speed, the missing tooth determining means stops the missing tooth detection process. It is characterized by.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a power transmission system of a four-wheel drive vehicle. In the following, a process for detecting missing teeth will be described by taking a wheel speed sensor provided along with transfer control for controlling distribution of driving force to front and rear wheels as an example.
[0016]
Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes an engine, and a transfer 3 is integrally connected to a rear portion of a transmission 2 connected to an output shaft of the engine 1. The transfer 3 has a planetary gear mechanism 4 to which the driving force from the transmission 2 is input, and a plurality of transfer mechanisms which are connected to the planetary gear mechanism 4 and whose fastening torque is electronically controlled by a transfer control unit (TCU) 20 as an arithmetic unit described later. A center differential is constituted by the transfer clutch 5 composed of a plate clutch. After the driving force of the engine 1 is shifted by the transmission 2 to a predetermined speed, the driving force is distributed to the front wheel side and the rear wheel side via the transfer 3.
[0017]
In this embodiment, the output side of the transmission 2 is connected to a ring gear of the planetary gear mechanism 4, and a carrier that rotatably supports a pinion that meshes with the ring gear and the sun gear is connected to a rear differential 7 via a propeller shaft 6. ing.
[0018]
The carrier of the planetary gear mechanism 4 is connected to the clutch drum of the transfer clutch 5, the sun gear is connected to the clutch hub of the transfer clutch 5, and is connected to the front differential 9 via the front drive shaft 8.
[0019]
The transfer clutch 5 includes a drive mechanism that presses, via a carrier, a clutch plate that continuously connects and disconnects the clutch drum and the clutch hub through a carrier, for example, an electromagnetic drive mechanism including an electromagnetic clutch and a torque amplifying cam. By controlling the exciting current of the electromagnetic drive mechanism, the fastening torque is controlled.
[0020]
Then, the driving force input from the transmission 2 to the planetary gear mechanism 4 is transmitted from the carrier to the rear left and right wheels 11L and 11R via the rear differential 7, and the difference between the carrier and the sun gear according to the engagement force of the transfer clutch 5. The dynamic output is transmitted via the front differential 9 to the front left and right wheels 10L, 10R. That is, when the transfer clutch 5 is completely engaged, the carrier and the sun gear are integrally fixed and torque is uniformly distributed to the front wheel side and the rear wheel side, and when the transfer clutch 5 is disengaged, the rear wheel biased torque distribution is performed. It becomes.
[0021]
The engagement torque of the transfer clutch 5 is electronically controlled by a transfer control unit (TCU) 20 composed mainly of a microcomputer. The transfer control unit 20 receives signals from various sensors and switches for detecting an engine operating state and a vehicle running state, control signals in other control units, and the like, and instructs a fastening torque based on these signals. Calculate the value.
[0022]
As shown in FIG. 1, the signals input to the TCU 20 include a throttle opening sensor 22 for detecting the opening of the throttle valve, a brake switch 23 which is turned on by depressing a brake pedal, and an ON signal when the handbrake lever is pulled. Signals from an operating handbrake switch 24, a lateral acceleration sensor 25 for detecting a lateral acceleration of the vehicle, and the like, an ABS operation signal from an ABS control unit (ABS_ECU) 30, and the like are input.
[0023]
Reference numeral 26 denotes a signal rotor which rotates integrally with the wheels 10R, 10L, 11R, 11L. Electromagnetic pickups 27R, 27L, 28R, 28L as an example of pulse signal generating means are provided on the outer periphery of each signal rotor 26. Each of the electromagnetic pickups 27R, 27L, 28R, and 28L and the signal rotor 26 constitute a wheel speed sensor, and a pulse signal from the electromagnetic pickups 27R, 27L, 28R, and 28L is provided. It is input to the TCU 20.
[0024]
As shown in FIG. 2, a plurality of teeth made of a magnetic material are formed at equal intervals on the outer periphery of each signal rotor 26. In each of the electromagnetic pickups 27R, 27L, 28R, and 28L, a magnetic field generated when the teeth pass. , And outputs a sinusoidal pulse signal to the TCU 20. The TCU 20 shapes the input pulse signal into a predetermined waveform, and calculates the wheel speed of each wheel 10R, 10L, 11R, 11L based on the cycle of the pulse signal.
[0025]
The TCU 20 controls the engagement force of the transfer clutch 5 based on each input signal. When the fastening force of the transfer clutch 5 is increased, a differential lock state is established. When the fastening force of the transfer clutch 5 is released, the driving force is distributed to the front and rear wheels in accordance with the distribution ratio set by the planetary gear mechanism 4.
[0026]
In addition, the TCU 20 detects the presence or absence of tooth missing in each signal rotor 26 based on the pulse signals output from each of the electromagnetic pickups 27R, 27L, 28R, and 28L.
[0027]
The detection processing of the missing tooth is performed according to a missing tooth detection routine shown in FIG. In the following, for convenience, the number of teeth formed on the outer periphery of the signal rotor 26 is assumed to be 6, and the target for detecting missing teeth is represented by the signal rotor 26 that rotates integrally with the front right (FR) wheel 10R. A description will be given of a case where the missing tooth is detected based on a pulse signal from an electromagnetic pickup 27R provided in addition to the signal rotor 26. The detection of the missing tooth is performed by using pulses from the other electromagnetic pickups 27L, 28R and 28L. The same operation is performed based on a signal.
[0028]
This routine is started by interruption using a pulse signal input from the electromagnetic pickup 27R as a trigger signal. First, in step S1, is it detected whether the tooth loss of the signal rotor 26 that rotates integrally with the other wheels 10L, 11R, and 11L is detected. It is determined whether or not a missing tooth has been detected. If a missing tooth has been detected, the process branches to step S2 to terminate the missing tooth detection processing and exit the routine. In this case, when the calculation load of the TCU 20 is light, even if the signal rotor 26 that rotates integrally with the other wheels 10L, 11R, and 11L detects missing teeth, the signal rotor 26 that rotates integrally with the front right wheel 10R. May be continued.
[0029]
If no missing tooth is detected in the signal rotor 26 that rotates integrally with the other wheels 10L, 11R, 11L, the process proceeds to step S3, and one pulse period t is calculated. In this embodiment, as shown in FIG. 4, one pulse period t is calculated from the difference between the fall time of the current pulse signal and the fall time of the previous pulse signal. Further, a one-pulse time ratio FRPLS is calculated based on two one-pulse periods t (-1), t which are immediately before and after the one-pulse period t (-1) calculated last time and the one-pulse period t calculated this time (FRPLS). = T (-1) / t).
[0030]
As shown in FIG. 4A, when the signal rotor 26 has no tooth missing, the one pulse periods t are almost equal, and therefore the one pulse time ratio FRPLS is:
FPLLS = t (−1) /t≒1.0
It becomes. On the other hand, as shown in FIG. 4B, when tooth missing occurs, the one-pulse time ratio FRPLS becomes
FRPLS = t2 / t3 ≒ 0.5
It becomes.
[0031]
Next, the process proceeds to step S4, in which a missing tooth determination condition is detected. In a succeeding step S5, it is checked whether the missing tooth determination condition is satisfied. As described above, in the present embodiment, when the one-pulse time ratio FRPLS is FRPLS ≒ 0.5, it is determined that tooth missing occurs. In some cases, the ratio of two one-pulse periods t (-1), t before and after the one-pulse period t (-1) and the current one-pulse period t (one-pulse time ratio FRPLS) reaches about 0.5. For this reason, the driving region in which such an erroneous determination is liable to be made is excluded, and the detection accuracy of missing teeth is improved.
[0032]
The condition for determining missing teeth in the present embodiment is set as follows.
1) You are not accelerating
2) Not decelerating or stopping
3) No slip at start
4) ABS and other traction control systems are inactive
5) No turning
6) Sensors and switches that detect these are operating normally.
[0033]
1) Whether or not the vehicle is accelerating is determined based on the throttle opening detected by the throttle opening sensor 22. If the throttle opening is equal to or less than the set opening, it is determined that the vehicle is not accelerating.
[0034]
2) Whether or not the vehicle is decelerating is determined based on the state of the brake switch 23. When the brake switch 23 is in the OFF brake release state, it is determined that the vehicle is not decelerating. Whether or not the vehicle is stopped is determined based on the state of the handbrake switch 24. If the handbrake switch 24 is in the OFF state of the handbrake, it is determined that the vehicle is not stopped.
[0035]
3) It is determined whether or not the slip at the start has occurred based on the wheel speed calculated based on the pulse signals from the electromagnetic pickups 27L, 28R, 28L provided on the other wheels 10L, 11R, 11L. When each wheel speed is equal to or higher than the set vehicle speed (for example, 10 [Km / h]), it is determined that the slip at the time of starting has not occurred.
[0036]
4) Whether or not the ABS and other traction control systems are inactive is determined based on the operation signals of each control system.
[0037]
5) It is determined that the vehicle is turning when the inner wheel is likely to slip based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor 25 or the yaw rate detected by the yaw rate sensor (not shown), for example. .
[0038]
6) Whether or not the operation of the sensors and switches is normal is determined based on a signal from another failure diagnosis control unit.
[0039]
Then, the process proceeds to step S5, where it is checked whether or not all of these tooth missing determination conditions are satisfied. If not, it is determined that the tooth missing determination condition is not satisfied, and the process branches to step S6 to determine whether the front right wheel 10R has been satisfied. The toothless counter FRGCNT of the integrally rotating signal rotor 26 is cleared (FRGCNT ← 0), and the process jumps to step S9.
[0040]
On the other hand, when all of the missing tooth determination conditions are satisfied, it is determined that the missing tooth condition is satisfied, and when the process proceeds to step S7, the following abnormal region determination condition, that is, the vehicle has passed the part where the missing tooth has occurred. It is checked whether the immediately succeeding pulse signal is detected and whether the one-pulse time ratio FRPLS calculated based on the pulse signal and the previous pulse signal is around 0.5 set as an abnormal value. FRCNT is a 1-pulse time ratio normal counter which starts counting when the 1-pulse time ratio FRPLS switches from the abnormal region to the normal region, and is incremented in step S12 described later and cleared in step S13.
[0041]
Abnormal area judgment condition
1) FRCNT = N (number of teeth) -3
2) About 0.4 ≦ FRPLS ≦ about 0.6
[0042]
Then, if all of these conditions are satisfied, the flow branches to step S8, and if not, the flow proceeds to step S9.
[0043]
In step S8, the toothless counter FRGCNT is incremented, and the process proceeds to step S9 (FRGCNT ← FRGCNT + 1).
[0044]
In step S9, the value of the missing tooth counter FRGCNT is compared with the set value GCNTTo. If FRGCNT ≧ GCNTTo, the process proceeds to step S10, where it is determined that the signal rotor 26 has missing teeth, and the routine ends.
[0045]
In the present embodiment, the set value GCNTo is set to a value corresponding to approximately constant vehicle speed (for example, 50 [Km / h]) and running for 30 [sec].
[0046]
As described above, in the present embodiment, when it is determined that the tooth missing condition is satisfied in step S7, it is not immediately determined that the signal rotor 26 has the tooth missing, and the satisfaction of the tooth missing condition is satisfied during the set value GCNTTo. Only when there is, it is determined that there is a missing tooth, so that a higher accuracy of detecting missing teeth can be obtained.
[0047]
On the other hand, when FRGCNT <GCNTo, the process proceeds to step S11, in which the normal region determination condition described below, that is, the tooth missing determination condition executed in step S5 and the one pulse time ratio FRPLS set as a normal value, are set to 1 Check if it is nearby.
[0048]
Normal range judgment condition
1) Tooth missing condition is satisfied
2) About 0.9 ≦ FRPLS ≦ about 1.1
[0049]
Then, if all of these conditions are satisfied, the flow branches to step S12, and if not, the flow proceeds to step S13.
[0050]
In step S12, the 1-pulse time ratio normal counter FRCNT is incremented (FRCNT ← FRCNT + 1), and the routine exits. On the other hand, when the process proceeds to step S13, the 1-pulse time ratio normal time counter FRCNT is cleared (FRCNT ← 0), and the routine exits.
[0051]
Next, an example will be described in which a missing tooth of the signal rotor 26 that rotates integrally with the front right wheel 10R is detected based on a pulse signal detected by the electromagnetic pickup 27R shown in FIG. 4 in accordance with the above-described missing tooth detecting routine. I do. In the following, it is assumed that the condition for determining missing teeth performed in steps S4 and S11 is satisfied.
[0052]
As shown in FIG. 11A, in the state where the tooth missing does not occur in the signal rotor 26, the one pulse cycle t calculated in step S3 becomes substantially the same value for each calculation cycle, and therefore, the one pulse time ratio is calculated. FRPLS becomes FLPLS ≒ 1, and in step S7, the determination condition 2) is not satisfied, and the process proceeds to step S11. In step S11, since the determination condition 2) is satisfied, the process proceeds to step S12, where the 1-pulse time ratio normal counter FRCNT is incremented (FRCNT ← FRCNT + 1).
[0053]
The 1-pulse time ratio normal counter FRCNT is incremented until it is cleared in step S13, that is, until the determination condition 2) in step S11 is no longer satisfied.
[0054]
On the other hand, as shown in FIG. 4 (b), when the tooth loss occurs in the signal rotor 26, the one pulse period t1, t2 shows almost the same value in the immediately preceding routine. After incrementing the normal ratio counter FRCNT, the routine exits.
[0055]
On the other hand, when the one-pulse period t3 is calculated in step S3, the one-pulse time ratio FRPLS becomes
FRPLS = t2 / t3 ≒ 0.5
It becomes.
[0056]
Accordingly, in step S7, the determination condition 2) is satisfied, but since the determination condition 1) is not satisfied, the process proceeds to step S11. Then, in step S11, the determination condition 2) is not satisfied. Therefore, the process proceeds to step S13, where the 1-pulse time ratio normal time counter FRCNT is cleared, and the routine exits.
[0057]
In step S3 of the second cycle, one pulse period t4 is calculated, and one pulse time ratio FRPLS is calculated as follows.
FRPLS = t3 / t4 ≒ 2
It becomes.
[0058]
Therefore, in step S7, since both of the determination conditions 1) and 2) are not satisfied, the process directly proceeds to step S11, and since the determination condition 2) of step S11 is not satisfied, the pulse is determined in step S13. The state where the normal time ratio counter FRCNT is cleared is maintained, and the routine exits.
[0059]
Thereafter, in step S3 of the third cycle, one pulse period t5 is calculated, and one pulse time ratio FRPLS is calculated as follows.
FRPLS = t4 / t5 ≒ 1
It becomes.
[0060]
Therefore, when the process proceeds to step S11, the condition 2) of the determination condition is satisfied, so that the process branches to step S12, where the one-pulse time ratio normal time counter FRCNT is incremented, and FRCNT = 1.
[0061]
In the fourth and fifth routines, one pulse periods t6 and t7 are calculated in step S3, and each one pulse time ratio FRPLS is calculated as follows.
FRPLS = t5 / t6 ≒ 1
FRPLS = t6 / t7 ≒ 1
In step S12, the one-pulse time ratio normal time counter FRCNT is incremented, so that in the fifth cycle, FRCNT = 3.
[0062]
In the subsequent sixth routine, a pulse signal after passing through the portion of the signal rotor 26 where the tooth is missing is detected, and in step S3,
FRPLS = t7 / t8 ≒ 0.5
It becomes.
[0063]
Thereafter, the 1-pulse time ratio normal counter FRCNT referred to in step S7 is FRCNT = 3 set at the time of the previous execution of the routine.
1) FRCNT = N-3
2) About 0.4 ≦ FRPLS ≦ about 0.6
Are satisfied, the flow branches to step S8, and the missing tooth counter FRGCNT is incremented. The determination condition 1) is for specifying a pulse signal detected immediately after passing through the toothless portion, and by satisfying the determination condition, it is determined that the pulse signal is of the same portion.
[0064]
As described above, in the present embodiment, in the first time that the determination condition 2) is satisfied, the 1-pulse time ratio FRPLS immediately after adding the next same part without immediately determining that there is tooth missing is detected, When the one-pulse time ratio FRPLS again shows a value close to 0.5, the tooth missing counter FRGCNT is incremented, so that a detection error due to the influence of noise or the like can be eliminated.
[0065]
As described above, in the present embodiment, the 1-pulse time ratio normal counter FRCNT is incremented for the first time in the third cycle, so the subtraction constant is set to 3. In this case, it is possible to increment the normal counter FRCNT for one pulse time ratio for the first time after the fourth round. In this case, the subtraction constant is set to a value (4, 5,...) Corresponding thereto.
[0066]
Since the missing tooth counter FRGCNT is not cleared while the missing tooth determination condition is satisfied, it is incremented every time the determination condition executed in step S7 is satisfied at the next and subsequent routine executions, and eventually the FRGCNT is completed. When ≧ GCNTo is reached, after continuing by the set value GCNTo, the process proceeds to step S10, where it is determined that the signal rotor 26 has missing teeth, and the routine is terminated.
[0067]
If it is determined in the tooth missing detection routine that there is tooth missing, the wheel speed of each wheel 10R, 10L, 11R, 11L is set to 0 {Km / h}. The transfer clutch 5 provided is disengaged to prevent excessive torque transmission to the front wheels or the rear wheels.
[0068]
As described above, in the present embodiment, the presence / absence of tooth missing of the signal rotor 26 that rotates integrally with the front and rear left and right wheels 10L, 10R, 11L, 11R is determined by comparing the previous one pulse cycle t (-1) with the current one pulse. The one-pulse time ratio FRPLS (= t (−1) / t) calculated based on two one-pulse periods t (−1), t before and after the period t is in an abnormal region (about 0.4 ≦ FRPLS). ≦ approximately 0.6), and the one-pulse time ratio FRPLS calculated based on the pulse signal detected immediately after passing through the same toothless portion is also in the abnormal region (approximately 0.4 ≦ FRPLS ≦ approximately 0). .6), it is not immediately determined that the signal rotor 26 has a missing tooth, and it is determined that there is a missing tooth after the state continues for the set value GCNTo. It is possible to obtain detection accuracy Kill.
[0069]
In this case, after the 1-pulse time ratio FRPLS is initially determined to be in the abnormal region, and when the 1-pulse time ratio FRPLS of the same portion is again determined to be in the abnormal region, it is immediately determined that there is tooth missing. Needless to say, it may be.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the embodiments of the present invention, excellent effects such as detection of missing teeth of the signal rotor with high accuracy can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a power transmission system of a four-wheel drive vehicle.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a wheel speed sensor.
FIG. 3 is a flowchart showing a missing tooth detection routine.
FIG. 4A is a waveform diagram of a pulse signal output from the electromagnetic pickup in a normal state, and FIG. 4B is a waveform diagram of a pulse signal output from the electromagnetic pickup when tooth missing has occurred.
5A and 5B show a conventional example, and FIG. 5A is a waveform diagram of a pulse signal output from an electromagnetic pickup in a normal state, and FIG. 5B is a waveform diagram of a pulse signal output from the electromagnetic pickup when tooth missing occurs.
[Explanation of symbols]
10R, 10L, 11R, 11L wheels
20 Transfer control unit (arithmetic unit)
26 signal rotor
27R, 27L, 28R, 28L Electromagnetic pickup (pulse signal generating means)
FRCNT 1 pulse time ratio normal time counter
FRGCNT tooth missing counter
FRPLS 1 pulse time ratio
GCNTo set value
t pulse period

Claims (4)

車輪と一体回転するシグナルロータと該シグナルロータの外周に対設して該シグナルロータに一定間隔毎に形成されている複数の歯を検出してパルス信号を発生するパルス信号発生手段とを有する車輪速センサと、
上記パルス信号発生手段から出力されるパルス信号に基づき上記シグナルロータの歯欠けを検出する演算ユニットと、
を備える車輪速センサのロータ歯欠け検出装置において、
上記演算ユニットに、
上記パルス信号発生手段からのパルス信号に基づきパルス周期を算出するパルス周期算出手段と、
相前後して算出される2つの上記パルス周期の比から1パルス時間比を算出する1パルス時間比算出手段と、
上記1パルス時間比が異常域にあるか否かを判定する異常域判定手段と、
上記1パルス時間比が正常域にあるか否かを判定する正常域判定手段と、
上記1パルス時間比が異常域にあると最初に判定したとき1パルス時間比正常時カウンタをクリアし、該1パルス時間比が異常域にあると再度判定されるまで1パルス時間比正常時カウンタを上記パルス信号検出毎にインクリメントする1パルス時間比正常時カウンタ手段と、
上記1パルス時間比正常時カウンタの値が上記シグナルロータの歯数から減算定数である3を減算した値に達したときの上記1パルス時間比が異常域にある場合歯欠け有りと判定する歯欠け判定手段と、
を備えることを特徴とする車輪速センサのロータ歯欠け検出装置。
A wheel having a signal rotor that rotates integrally with a wheel, and a pulse signal generating means for generating a pulse signal by detecting a plurality of teeth formed at regular intervals on the signal rotor and provided on an outer periphery of the signal rotor. A speed sensor,
An arithmetic unit that detects missing teeth of the signal rotor based on a pulse signal output from the pulse signal generating unit;
In the rotor tooth chipping detection device of the wheel speed sensor comprising:
In the above operation unit,
A pulse period calculating unit that calculates a pulse period based on a pulse signal from the pulse signal generating unit;
One-pulse time ratio calculating means for calculating a one-pulse time ratio from a ratio of the two pulse periods calculated before and after;
Abnormal region determining means for determining whether or not the one pulse time ratio is in an abnormal region;
Normal range determining means for determining whether or not the one pulse time ratio is in a normal range;
When the one-pulse time ratio is initially determined to be in the abnormal region, the one-pulse time ratio normal counter is cleared, and until the one-pulse time ratio is again determined to be in the abnormal region, the one-pulse time ratio normal counter is cleared. 1 pulse time ratio normal time counter means for incrementing each time the pulse signal is detected,
When the value of the 1-pulse time ratio normal counter reaches a value obtained by subtracting 3 as a subtraction constant from the number of teeth of the signal rotor, the 1-pulse time ratio is in an abnormal range. Chipping determination means;
A device for detecting a missing tooth of a rotor of a wheel speed sensor, comprising:
上記歯欠け判定手段では、上記1パルス時間比正常時カウンタが上記シグナルロータの歯数から上記減算定数を減算した値に達したときの上記1パルス時間比が異常値を示しており、その状態が設定値に達したとき歯欠け有りと判定することを特徴とする請求項1記載の車輪速センサのロータ歯欠け検出装置。In the tooth missing determination means, the one-pulse time ratio indicates an abnormal value when the one-pulse time ratio normal counter reaches a value obtained by subtracting the subtraction constant from the number of teeth of the signal rotor. 2. The apparatus according to claim 1, wherein when the predetermined value reaches a set value, it is determined that there is a missing tooth. 上記歯欠け判定手段では、車両の運転状態に基づき歯欠けを正常に検出できるか否かの歯欠け判定条件を調べ、該歯欠け判定条件が満足されていないときは歯欠け検出処理を中止することを特徴とする請求項1或いは2に記載の車輪速センサのロータ歯欠け検出装置。The missing tooth determining means checks the missing tooth determining condition as to whether the missing tooth can be normally detected based on the driving state of the vehicle, and stops the missing tooth detecting process if the missing tooth determination condition is not satisfied. 3. The device for detecting missing teeth of a rotor of a wheel speed sensor according to claim 1, wherein: 上記歯欠け判定手段では、他の車輪の何れかに設けた上記車輪速センサからのパルス信号に基づいて検出した車輪速が、設定低車速以下の場合は歯欠け検出処理を中止することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の車輪速センサのロータ歯欠け検出装置。The missing tooth determining means stops the missing tooth detection process when the wheel speed detected based on the pulse signal from the wheel speed sensor provided on any of the other wheels is equal to or less than a set low vehicle speed. The device for detecting missing teeth of a rotor of a wheel speed sensor according to any one of claims 1 to 3.
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