JPH0225908A - 回転体の回転速度演算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば自動車のアンチロック制御における車
輪速度演算処理に用いるのに好適な回転体の回転速度演
算装置に関する。

（従来技術） 自動車のアンチロック制御、トラクション制御あるいは
定速走行制御、ステアリング制御等において最も基本と
なる処理は車輪速度の演算であり、その演算精度と演算
時間が制御精度に大きく影響する。特にアンチロック制
御およびトラクション制御では、刻々変化する車輪速度
を正確に検出する必要があるため、これに用いられる車
輪速度センサには高精度のものが要求される。通常この
車輪速度センサは、車輪と同期的に回転する歯車状のト
ーンホイルと呼ばれるロータと、これに近接して設けら
れた永久磁石に巻回されたピックアップコイルとからな
り、トーンホイルが回転すると、トーンホイルとピック
アップコイルとの間のエアギャップが変化することによ
り、ピックアンプコイルから回転速度に比例した周波数
を有する交流電圧が得られるようになっている。そして
上記交流電圧を波形整形して第６図に示すようなパルス
列信号に変換し、このパルス列信号の各速度演算基準時
間Ｔ内における最初の立上りエツジから次の立上りエツ
ジまでの時間、すなわち１周期を経過する時間ｔを計測
しく片エツジ周！ｔＩＩ読み）、この時間ｔにもとづい
て速度演算を行なっている。

ところで、上記トーンホイルの歯数は、高速域でピック
アンプコイルから発生する周波数が高過ぎて速度検出が
不可能になるのを回避するために比較的少ない数に設定
されている。そのため、上述のような片エツジ周期読み
の場合、第７図から明らかなように、低速域で測定期間
もが速度演算基準時間Ｔから外れて各基準時間Ｔごとの
速度演算が不可能になる期間が発生する。例えばトーン
ホイルの歯の周波数を１５　Ｈｚ　／ｋａ／　ｈとし、
かつ速度演算基準時間Ｔを８ｍＳとした場合、ピックア
ップコイルに発生する交流電圧の周波数が２５０＋（ｚ
（車輪速度にして１６．６ｋｍ／　ｈ　）以下で上記現
象が発生することになる。

一方、第８図に示すように、速度演算基準時間Ｔ内で最
初のパルスエツジから次のパルスエツジまでの時間ｔ′
を計測する半周期読みを行なえば、計測可能速度域をよ
り低速側にシフトすることができるが、第８図に示すよ
うに、パルス波形のデユーティ比に差がある場合、すな
わち、パルス信号の「１」の期間と「０」の期間とが異
なる場合には、速度算出に誤差を発生することになる。

（発明の目的） そこで本発明は、歯数の少ない、すなわち情報量の少な
いトーンホイルを用いた場合でも、またパルス波形のデ
ユーティ比に差がある場合でも、広範囲の速度域で正確
な速度演算が可能になる回転体の回転速度演算装置を捷
供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明では、回転速度センサの出力から得られるパルス
列信号の各速度演算基準時間Ｔ内にあらわれる第１パル
スエツジから第３パルスエツジまでの時間ｔを測定し、
この測定にもとづいて上記回転速度を演算することを特
徴とする。

（実　施　例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図は本発明の実施例のブロック図で、速度センサ１
は自動車のアクスルハブロータに取付けられたトーンホ
イル２と永久磁石３に巻回されたピックアップコイル４
とよりなり、トーンホイル２の回転に伴ってピックアッ
プコイル４に発生した交流電圧は波形整形回路５でパル
ス列信号に変換され、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）６
に与えられる。ＭＰＵ６は、インプットキャプチャレジ
スタよりなるエツジ検出部７とフラリーランニングカウ
ンタを構成する発振回路８と、ＲＡＭよりなるメモリ１
〜メモリ４を含む中央演算処理装置９とよりなり、エツ
ジ検出部７からは中央演算処理装置９に対して検出信号
およびラッチデータが出力される。

本発明においては、第２図に示すように、波形整形回路
５によって変換されたパルス列信号の速度演算基準時間
Ｔ内における第１パルスエツジから第３パルスエツジま
での時間ｔを測定し、この時間ｔから車輪速度Ｖｗを下
式によって演算している。

ＶＷ＝１／（ｔｘＫ） ここでＫは定数である。

また、速度演算基準時間Ｔ内に、第４パルスエツジ以降
があられれる場合には、第３図に示すように、第１パル
スエツジから第３パルスエツジまでの時間ｔ１と、第２
パルスエツジから第４パルスエツジまでの時間ｔ２の平
均値によって時間ｔを求め（ｔ−（ｔｌ＋ｔ２）／２）
　、測定精度を向上させている。

第４図および第５図は中央演算処理装置９が実行する時
間ｔの測定およびこれにもとづく車輪速度Ｖｗの演算処
理のフローチャートである。

まず第４図のステップＳ１において速度演算基準時間Ｔ
が経過したか否かを判定し、時間Ｔ以内であればステッ
プＳ２でパルスエツジが検出されたか否かを判定する。

そしてパルスエツジが検出され、そのパルスエツジがス
テップＳ３で第１パルスエツジと判定された場合は、ス
テップＳ４へ進んで第１パルスエツジのタイマ値をメモ
リ１に記憶し、ステップＳ１へ戻る。また、上記ステッ
プＳ３の判定がｒＮＯＪのときはステップＳ５へ進み、
ここで第２パルスエツジと判定された場合は、ステップ
Ｓ６で第２パルスエツジのタイマ値をメモリ２に記憶し
、ステップｓ１へ戻る。さらに上記ステップＳ５の判定
がｒＮＯＪのときはステップＳ７へ進み、ここで第３パ
ルスエツジと判定された場合は、ステップｓ８で第３パ
ルスエツジのタイマ値をメモリ３に記憶し、ステップＳ
１へ戻る。さらに上記ステップＳ７の判定がｒＮＯＪの
ときはステップＳ９へ進み、ここで第４パルスエツジと
判定された場合は、ステップ３１０で第４パルスエ７ジ
のタイマ値をメモリ４に記憶し、ステソ７”Ｓｌへ戻る
。第５パルスエツジ以降のパルスエツジが検出されたと
きには直ちにステップＳ１へ戻る。

一方、ステップＳ１において、基準時間Ｔが経過したと
判定されたときは、ステップＳ１１へ進み、第３エツジ
まで入力したか否かを判定し、第３エツジ以上のパルス
が入力している場合にＩＩＩす、第５図に示す速度演算
処理を実行する。

第５閲のフローにおいては、まずステップ３１２におい
て、第４パルスエツジまで入力したか否かを判定し、こ
の判定がｒＮＯＪのときは、ステップ３１３でメモリ３
の値からメモリ１の値を減算して、第１パルスエツジか
ら第３パルスエツジまでの時間ｔを求め、ステップ３１
４で式Ｖｗｘ１／（ＬＸＫ）によって車輪速度ＶＷを演
算し、次のステップＳ１５で各カウンタ、メモリをクリ
アしてステップＳ１へ戻る。

次に上記ステップＳ１２の判定で、第４パルスエツジま
で入力したと判定された場合は、次のステップ３１６で
、メモリ３の値からメモリ１の値を減算して、第１パル
スエツジから第３パルスエツジまでの時間ｔ１を求める
とともに、メモリ４の値からメモリ２の値を減算して、
第２パルスエツジから第４パルスエツジまでの時間【２
を求め、次のステップＳ１７で、時間ｔｌとｔ２の平均
値によって時間【を求め、ステップＳ１４へ進んで車輪
速度ＶＷを演算する。

（発明の効果） 以上の説明により本発明の実施例の構成およびその動作
が明らかとなったが、本発明によれば、パルス波形の両
エツジ周期読みを行なっているので、パルス波形のデユ
ーティ比に差がある場合であってもそれに影響されるこ
とな（、前述した第８図の半周期読みと同様に極低速度
までの高精度の計測が可能となる。

なお、上述の実施例は車両のアンチロック制御、トラフ
シラン制御に用いられる車輪速度演算装置であるが、本
発明はこれに限定されるものではなく、回転体の速度を
測定するためのすべての機器に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第２
図、第３図はその動作の説明に供するタイミングチャー
ト、第４図、第５図はそのフローチャート、第６図〜第
８図は従来の装置の動作を説明するタイミングチャート
である。 ｌ・−速度センサ　　　　　２−・トーンホイル４−　
ピックアップコイル ５−・波形整形回路 ６・−マイクロプロセッサ ７−・・エツジ検出部 ９・−・中央演算処理装置 ８−発振回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　回転体に設けられた回転速度センサの出力から得られ
   るパルス列信号の周期を所定時間毎に測定して上記回転
   体の回転速度を演算する装置において、 　上記パルス列信号の上記所定時間内にあらわれる第１
   パルスエッジから第３パルスエッジまでの時間を測定し
   、この測定にもとづいて上記回転速度を演算することを
   特徴とする回転体の回転速度演算装置。