(57)【要約】【課題】  慣性力センサを冗長化して、電源やＭＰＵの故障に対する信頼性の向上を図ることが可能な車両の制御装置を提供することである。【解決手段】  車両の制御装置であって、第１の慣性力センサが検出した慣性力に基づいて車両の運動状態を制御する第１の車両運動制御ユニットと、第１の車両運動制御ユニットとは異なる車両の運動状態を制御する第２の車両運動制御ユニットと、第１の慣性力センサと同一の慣性力を検出する第２の慣性力センサに接続されるとともに、第１及び第２の車両運動制御ユニットと双方向通信可能に接続された中央ユニットとを含んでいる。第１の車両運動制御ユニット及び中央ユニットの少なくとも一方には、第１及び第２の慣性力センサが検出した慣性力を相互比較し、比較結果に基づいて故障を診断する故障診断部を含んでいる。【選択図】図２
2008247053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の制御装置であって、
車両の慣性力を検出する第１の慣性力センサと、
前記第１の慣性力センサに接続され、該第１の慣性力センサが検出した慣性力に基づいて車両の運動状態を制御する第１の車両運動制御ユニットと、
前記第１の車両運動制御ユニットとは異なる制御対象として車両の運動状態を制御する第２の車両運動制御ユニットと、
前記第１の慣性力センサと同一の慣性力を検出する第２の慣性力センサと、
前記第２の慣性力センサに接続されるとともに、前記第１及び第２の車両運動制御ユニットと双方向通信可能に接続された中央ユニットとを具備し、
前記第１の車両運動制御ユニット及び前記中央ユニットの少なくとも一方には、前記第１及び第２の慣性力センサが検出した慣性力を相互比較し、比較結果に基づいて故障を診断して診断結果を出力する故障診断部が含まれていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記第１の慣性力センサが、前記第２の慣性力センサよりも、前記慣性力の検出範囲が広く、又は検出分解能が高く設定されていることを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の慣性力センサが検出する慣性力とは異なる慣性力を検出する第３の慣性力センサを更に具備し、
前記中央ユニットは、前記第２及び第３の慣性力センサが検出する慣性力に基づいて、前記第２及び第３の慣性力センサが検出する慣性力とは異なる車両の運動量を演算して演算結果を出力する運動量演算部を含んでいることを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御ユニットのＥＣＵに搭載されている慣性力センサとセントラルＥＣＵに搭載されている同一の慣性力センサの冗長比較診断を行うことが可能な車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、エンジン制御システム、トランスミッション制御システムのほかに自動車の運動又は姿勢を制御する各種制御システムが搭載されている。これらの制御システムとしては、横滑り制御システム、電動パワーステアリングシステム、アクティブダンパシステム、アクティブスタビライザーシステム、アダプティブクルーズコントロールシステム、４ＷＤ制御システム等が挙げられる。
【０００３】
更にこれらの制御システムを制御するために必要な加速度を検出する加速度センサ及び車両のヨーレート、ロールレート、ピッチレートを検出する各種角速度センサを一体化したセンサユニットが車両に搭載されており、上記各種制御システムは従来それぞれの目的に合わせて個々に状態を検出し、センサユニットで検出した加速度及び／又は角速度を利用して個々の制御システムを制御するようにしていた。
【０００４】
特開昭６２−２６０２８３号公報には、自動車に搭載される各種センサからの複数の信号を入力し、その信号を各制御ユニットが使用し易いように処理して、各制御ユニットに分配する自動車のセンサ信号処理装置が開示されている。
【０００５】
また、特開昭６２−２６０２８４号公報には、自動車に搭載される各種センサからの複数の信号を入力し、その信号を制御ユニットが使用し易いように処理して、各制御ユニットに分配するとともに、各制御ユニット内で処理された情報を制御ユニット間で交換させる自動車のセンサ信号処理装置が開示されている。
【０００６】
更に、特開平５−２６２１９０号公報には、自動車の統合制御のために必要となる配線数を削減するようにした自動車の統合制御装置が開示されている。
【０００７】
また、従来のＶＳＡシステム（ビークル・スタビリティ・アシスト・システム）用の角速度センサ、加速度センサ等の慣性力センサは独立したユニットとして車室内に搭載されており、別の車両制御用に慣性力センサの高信頼化が必要な場合、該独立したユニット内にもう一つ同一の慣性力センサを追加して、慣性力センサの冗長診断を行うことが知られている。
【特許文献１】特開昭６２−２６０２８３号公報
【特許文献２】特開昭６２−２６０２８４号公報
【特許文献３】特開平５−２６２１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来技術のように、同一ユニット内に２つの同一の慣性力センサを搭載して比較診断を行うと、慣性力センサそのものの故障に対する冗長診断は行うことができるが、電源、グランド、ＬＡＮ（ローカル・エアリア・ネットワーク、以下単にＬＡＮと記す。）、インタフェース回路、Ａ／Ｄポート、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）の故障などが発生した場合、１つの故障で両方の慣性力センサのデータが使用できなくなるという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、慣性力センサを冗長化して電源やＥＣＵの故障に対する信頼性の向上を図ることが可能な車両の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明によると、車両の制御装置であって、車両の慣性力を検出する第１の慣性力センサと、前記第１の慣性力センサに接続され、該第１の慣性力センサが検出した慣性力に基づいて車両の運動状態を制御する第１の車両運動制御ユニットと、前記第１の車両運動制御ユニットとは異なる制御対象として車両の運動状態を制御する第２の車両運動制御ユニットと、前記第１の慣性力センサと同一の慣性力を検出する第２の慣性力センサと、前記第２の慣性力センサに接続されるとともに、前記第１及び第２の車両運動制御ユニットと双方向通信可能に接続された中央ユニットとを具備し、前記第１の車両運動制御ユニット及び前記中央ユニットの少なくとも一方には、前記第１及び第２の慣性力センサが検出した慣性力を相互比較し、比較結果に基づいて故障を診断して診断結果を出力する故障診断部が含まれていることを特徴とする車両の制御装置が提供される。
【００１１】
請求項２記載の発明によると、請求項１記載の発明において、前記第１の慣性力センサが、前記第２の慣性力センサよりも、前記慣性力の検出範囲が広く、又は検出分解能が高く設定されていることを特徴とする車両の制御装置が提供される。
【００１２】
請求項３記載の発明によると、請求項１記載の発明において、前記第１及び第２の慣性力センサが検出する慣性力とは異なる慣性力を検出する第３の慣性力センサを更に具備し、前記中央ユニットは、前記第２及び第３の慣性力センサが検出する慣性力に基づいて、前記第２及び第３の慣性力センサが検出する慣性力とは異なる車両の運動量を演算して演算結果を出力する運動量演算部を含んでいることを特徴とする車両の制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によると、第１の慣性力センサを搭載する第１の車両運動制御ユニットと、第２の慣性力センサを搭載する中央ユニットとは互いに独立しているため、同一部品の故障により両方の慣性力センサのデータが使用できなくなることを回避することができ、信頼性を向上することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明によると、第１及び第２慣性力センサの検出範囲又は検出分解能を異ならせたので、第１の車両運動制御ユニット及び中央ユニットで異なった精度の故障診断を行い、その情報の送受信を行うことにより慣性力センサの信頼度を知ることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によると、中央ユニットが第２及び第３の慣性力センサが検出する慣性力とは異なる車両の運動量を演算する運動量演算部を含んでいるので、中央ユニットの高機能化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図面を参照して、本発明実施形態の車両の制御装置について詳細に説明する。図１は本発明の制御装置が適用可能なフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車両の各種センサの配置を示す概略構成図である。
【００１７】
ＦＦ車両の車体２の前部には、エンジンＥ及び変速機Ｔから成るパワーユニットＰが駆動輪である左前輪４ａ及び右前輪４ｂを駆動すべく搭載されている。左右前輪４ａ，４ｂにはそれぞれ左右のブレーキ６ａ，６ｂが装着されている。
【００１８】
一方、従動輪である左右の後輪８ａ，８ｂにはそれぞれブレーキ１０ａ，１０ｂが装着されている。各ブレーキ６ａ，６ｂ，１０ａ，１０ｂは、例えばディスクブレーキである。
【００１９】
タンデム型のマスターシリンダ１４からはブレーキペダル１２の踏込操作に応じたブレーキ液圧が出力され、ブレーキ液圧回路１６はこのブレーキ液圧に応じた液圧を各車輪ブレーキ６ａ，６ｂ，１０ａ，１０ｂに供給し、前輪４ａ，４ｂ及び後輪８ａ，８ｂを制動する。
【００２０】
前輪４ａ，４ｂ及び後輪８ａ，８ｂにはそれぞれ車輪速度を検出する車輪速度センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが設けられており、これらの車輪速度センサの信号は電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０に入力される。
【００２１】
２４は操舵角センサ（操舵情報センサ）であり、運転者が操作したステアリングホイール２２の操舵角を検出する。操舵角センサ２４で検出した信号はＥＣＵ２０に入力される。本実施形態では、ステアリングは例えば電動パワーステアリング（ＥＰＳ）システムで制御される。
【００２２】
２６は車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサであり、その検出信号はＥＣＵ２０に入力される。また、２８は車両の横方向加速度を検出する横加速度センサ（横Ｇセンサ）であり、その検出信号はＥＣＵ２０に入力される。
【００２３】
図１では、ＥＣＵ２０は一つのブロックで示されているが、実際には図２に示すようにＶＳＡシステム用ＥＣＵ、ＥＰＳシステム用ＥＣＵ、セントラルＥＣＵ等に分割されている。
【００２４】
次に、図２のシステム構成図を参照して本発明実施形態の車両の制御装置について詳細に説明する。第１の車両運動制御ユニットとしてのＶＳＡ−ＥＣＵ３０には、例えばヨーレートセンサ等の第１慣性力センサ３２が搭載されている。
【００２５】
尚、本明細書及び特許請求の範囲で使用する「慣性力」という用語は、角速度、加速度を含むものとして定義され、「慣性力センサ」という用語は角速度センサ、加速度センサを含むものとして定義される。ヨーレートは角速度の一種である。
【００２６】
第１慣性力センサ３２はマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）３４に接続され、マイクロプロセッサユニット３４の出力は図示しないＩ／Ｏインタフェースを介して双方向通信制御回路であるＬＡＮドライバ（ローカル・エリア・ネットワーク・ドライバ）３６に入力される。
【００２７】
３８はイグニッション電圧（１２Ｖ）を５Ｖに変換する電源であり、この５Ｖ電源３８が第１慣性力センサ３２、マイクロプロセッサユニット３４及びＬＡＮドライバ３６に供給され、これらを駆動する。
【００２８】
ＬＡＮドライバ３６はバス４０を介して中央ユニットとしてのセントラルＥＣＵ４２、第２車両運動制御ユニットとしてのＥＰＳ−ＥＣＵ４４等と、相互通信を可能とする。
【００２９】
セントラルＥＣＵ４２には、第１慣性力センサ３２が検出する慣性力と同一の慣性力を検出する第２慣性力センサ４６と、例えば横加速度（横Ｇ）等の慣性力を検出する第３慣性力センサ４８が搭載されている。
【００３０】
第２慣性力センサ４６及び第３慣性力センサ４８の出力はマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）５０に入力される。マイクロプロセッサユニット５０は第２慣性力センサ４６及び第３慣性力センサ４８が検出する慣性力に基づいて、第２慣性力センサ４６及び第３慣性力センサ４８が検出する慣性力とは異なる車両の運動量、例えば横滑りを演算して演算結果を出力する運動量演算部を有している。
【００３１】
マイクロプロセッサユニット５０の出力は図示しないＩ／Ｏインタフェースを介してＬＡＮドライバ５２に入力される。５４はイグニッション電圧（１２Ｖ）を５Ｖに変換する電源であり、この５Ｖ電源５４は第２慣性力センサ４６、第３慣性力センサ４８、ＭＰＵ５０及びＬＡＮドライバ５２に供給され、これらを駆動する。
【００３２】
ＶＳＡ−ＥＣＵ３０のＭＰＵ３４及びセントラルＥＣＵ４２のＭＰＵ５０の少なくとも一方には、第１慣性力センサ３２及び第２慣性力センサ４６が検出した慣性力を相互比較し、比較結果に基づいて故障を診断して診断結果を出力する故障診断部を有している。
【００３３】
好ましくは、第１慣性力センサ３２が第２慣性力センサ４６よりも、慣性力の検出範囲が広く設定されているか、或いは検出分解能が高く設定されている。これにより、ＶＳＡ−ＥＣＵ３０及びセントラルＥＣＵ４２が異なった精度の故障診断を行い、その情報を送受信することにより、他のシステム例えばＥＰＳ−ＥＣＵ４４が第１及び第２慣性力センサ３２，４６の信頼度を知ることができる。
【００３４】
第２の車両運動制御ユニットとしてのＥＰＳ−ＥＣＵ４４はマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）５６を有しており、ＭＰＵ５６の出力は図示しないＩ／Ｏインタフェースを介してＬＡＮドライバ５８に入力される。６０はイグニッション電圧（１２Ｖ）を５Ｖに変換する電源であり、この５Ｖ電源６０がＭＰＵ５６及びＬＡＮドライバ５８に供給され、これらを駆動する。
【００３５】
本実施形態では、ＶＳＡ−ＥＣＵ３０に第１慣性力センサ３２が搭載され、セントラルＥＣＵ４２に第１慣性力センサ３２が検出する慣性力と同一の慣性力を検出する第２慣性力センサ４６が搭載され、ＭＰＵ３４及び５０の少なくとも一方は、第１及び第２慣性力センサ３２，４６が検出した慣性力を相互比較し、比較結果に基づいて故障を診断する故障診断部を有している。
【００３６】
ＶＳＡ−ＥＣＵ３０とセントラルＥＣＵ４２は完全に独立しているため、一方のＥＣＵの電源やＭＰＵが故障しても、両方の慣性力センサ３２，４６のデータが使用できなくなることを回避できるため、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の車両の制御装置が適用可能なＦＦ車両の各種センサの配置例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる車両の制御システムのシステム構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１８ａ〜１８ｄ    車輪速センサ
２４    操舵角センサ（操舵情報センサ）
３０    ＶＳＡ−ＥＣＵ
３２    第１慣性力センサ
３４，５０，５６    ＭＰＵ
３６，５２，５８    ＬＡＮドライバ
４６    第２慣性力センサ
４８    第３慣性力センサ
【図１】
2008247053.tif 000003
【図２】
2008247053.tif 000004