(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向の減速度を検出する前後加速度センサと、前記車両の各車輪の車輪速度を検出する車輪速度センサと、該車輪速度センサの検出車輪速度に基づき前記車両の推定車体減速度を演算する推定車体減速度演算手段と、前記車両の制動開始時に前記前後加速度センサが検出した検出減速度と、前記前後加速度センサが検出した検出減速度の微分値を演算し該微分値が０であるときの検出減速度である最大値との差を演算し検出減速度の変化率として出力する検出減速度変化率演算手段と、前記車両の制動開始時に前記推定車体減速度演算手段が演算した推定車体減速度と、前記前後加速度センサが検出した検出減速度が最大である時に前記推定車体減速度演算手段が演算した推定車体減速度との差を演算し推定車体減速度の変化率として出力する推定車体減速度変化率演算手段と、該推定車体減速度変化率演算手段の演算結果と前記検出減速度変化率演算手段の演算結果の偏差を演算する変化率偏差演算手段と、該変化率偏差演算手段が演算した変化率の偏差が所定範囲内の値であるときに前記前後加速度センサの検出状態が正常と判定する検出状態判定手段とを備えたことを特徴とする前後加速度センサの検出状態判定装置。
【請求項２】
車両の前後方向の減速度を検出する前後加速度センサと、前記車両の各車輪の車輪速度を検出する車輪速度センサと、該車輪速度センサの検出車輪速度に基づき前記車両の推定車体減速度を演算する推定車体減速度演算手段と、前記車両の制動開始時に前記推定車体減速度演算手段が演算した推定車体減速度と前記車両の制動開始時に前記前後加速度センサが検出した検出減速度の偏差と、前記前後加速度センサが検出した検出減速度の微分値を演算し該微分値が０であって検出減速度が最大である時に前記推定車体減速度演算手段が演算した推定車体減速度と前記前後加速度センサが検出した最大検出減速度の偏差との差を演算する偏差演算手段と、該偏差演算手段が演算した前記差が所定範囲内の値であるときに前記前後加速度センサの検出状態が正常と判定する検出状態判定手段とを備えたことを特徴とする前後加速度センサの検出状態判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前後加速度センサの検出状態判定装置に関し、特に、車両の前後方向の減速度を検出する前後加速度センサに対し、その検出状態を判定し得る前後加速度センサの検出状態判定装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
近時の車両には、その前後方向の減速度を検出する前後加速度センサが装着されており、その検出信号はアンチスキッド制御を初め、種々の制御に供されている。例えば特開平７−１９６０２９号公報には、前後加速度センサのゲイン大異常とゲイン小異常の両方を検出することを目的とし、推定車体加速度に対する前後加速度センサの出力から計算した車体加速度の比率を計算し、この比率が所定の範囲内にあるときは第１積算値を減算する一方、所定の範囲外にあるときは第１積算値を加算し、この第１積算値が所定値以上であれば、所定のフェールセーフ処理を行うようにした前後加速度センサ異常検出装置が提案されている。
【０００３】
また、特開平８−１８４６１０号公報には、坂道やスプリット路面を走行している場合でも正確に加速度センサの故障を検出することを目的とし、(a) 車体加速度Ａ＞第１の所定加速度ａ、(b) 加速度センサの出力に対応する較正加速度Ｇ＜第２の所定加速度ｂ、(c) 車輪速度のうち最高速度と最低速度との差が所定の速度差ΔＶより小であること、(d) アンチスキッド制御が行われていないこと、(e) 自動車が走行中であること、という条件が同時に所定時間継続したときに異常が発生したと判断する加速度センサの異常検出方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前掲の特開平７−１９６０２９号公報に記載の前後加速度センサ異常検出装置においては、車両が坂路を走行中にブレーキ作動が行われた場合、傾斜によって前後加速度センサの出力が変動するため前記比率が所定の範囲外となって、前後加速度センサ自体は正常であるにも拘らず異常と誤検知されるおそれがある。
【０００５】
これに対し、特開平８−１８４６１０号公報に記載の方法においては、車両が坂道を走行している場合でも正確に加速度センサの故障を検出することが企図されているが、車体加速度Ａ及び較正加速度Ｇに対し、夫々第１の所定加速度ａ及び第２の所定加速度ｂによって一律に制限が付与され、しかも坂道でも正確に異常検出するため、これらの所定加速度は大きな値に設定されることになる。また同公報では、更に、加速度センサの出力値Ｇと車体加速度Ａとの差が第２の所定加速度ｂ’と比較することも開示されているが、これは単なる加速度差と所定値との比較であり、しかも坂道でも正確に異常検出するため第２の所定加速度ｂ’も大きな値に設定されることになるので、即座に加速度センサの異常を検出することはできない。
【０００６】
そこで、本発明は、車両が坂路上にあって傾斜していても、前後加速度センサの検出状態を的確に判定し迅速に異常検出し得る前後加速度センサの検出状態判定装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するため、本発明の前後加速度センサの検出状態判定装置は、請求項１に記載のように、車両の前後方向の減速度を検出する前後加速度センサと、前記車両の各車輪の車輪速度を検出する車輪速度センサと、該車輪速度センサの検出車輪速度に基づき前記車両の推定車体減速度を演算する推定車体減速度演算手段と、前記車両の制動開始時に前記前後加速度センサが検出した検出減速度と、前記前後加速度センサが検出した検出減速度の微分値を演算し該微分値が０であるときの検出減速度である最大値との差を演算し検出減速度の変化率として出力する検出減速度変化率演算手段と、前記車両の制動開始時に前記推定車体減速度演算手段が演算した推定車体減速度と、前記前後加速度センサが検出した検出減速度が最大である時に前記推定車体減速度演算手段が演算した推定車体減速度との差を演算し推定車体減速度の変化率として出力する推定車体減速度変化率演算手段と、該推定車体減速度変化率演算手段の演算結果と前記検出減速度変化率演算手段の演算結果の偏差を演算する変化率偏差演算手段と、該変化率偏差演算手段が演算した変化率の偏差が所定範囲内の値であるときに前記前後加速度センサの検出状態が正常と判定する検出状態判定手段とを備えることとしたものである。
【００１０】
あるいは、請求項２に記載のように、車両の前後方向の減速度を検出する前後加速度センサと、前記車両の各車輪の車輪速度を検出する車輪速度センサと、該車輪速度センサの検出車輪速度に基づき前記車両の推定車体減速度を演算する推定車体減速度演算手段と、前記車両の制動開始時に前記推定車体減速度演算手段が演算した推定車体減速度と前記車両の制動開始時に前記前後加速度センサが検出した検出減速度の偏差と、前記前後加速度センサが検出した検出減速度の微分値を演算し該微分値が０であって検出減速度が最大である時に前記推定車体減速度演算手段が演算した推定車体減速度と前記前後加速度センサが検出した最大検出減速度の偏差との差を演算する偏差演算手段と、該偏差演算手段が演算した前記差が所定範囲内の値であるときに前記前後加速度センサの検出状態が正常と判定する検出状態判定手段とを備えたものとすることもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態を示すブロック図で、車両の前後方向の減速度（加速度を含む）を検出する前後加速度センサＧＳと、車両の各車輪ＷＬの車輪速度を検出する車輪速度センサＷＳが装着されている。車輪速度センサＷＳの検出車輪速度に基づき推定車体減速度演算手段ＥＤにて推定車体減速度が演算される。次に、図１に破線で示すように、検出減速度変化率演算手段ＤＲにて、車両の制動開始時に前後加速度センサＧＳで検出された検出減速度と、前後加速度センサＧＳで検出された検出減速度の微分値が０であるときの検出減速度である最大値との差が演算され、検出減速度の変化率として出力される。また、推定車体減速度変化率演算手段ＥＲにて、車両の制動開始時に推定車体減速度演算手段ＥＤで演算された推定車体減速度と、前後加速度センサＧＳで検出された検出減速度が最大である時に推定車体減速度演算手段ＥＤで演算された推定車体減速度との差が演算され、推定車体減速度の変化率として出力される。これら検出減速度の変化率と推定車体減速度の変化率の偏差が変化率偏差演算手段で演算され、検出状態判定手段ＤＴにおいて、その偏差が所定範囲内の値であるときに前後加速度センサＧＳの検出状態が正常と判定され、そうでなければ異常と判定される。
【００１２】
あるいは、図１に破線で示した手段に代えて、偏差演算手段ＤＦにおいて、車両の制動開始時に推定車体減速度演算手段ＥＤが演算した推定車体減速度と車両の制動開始時に前後加速度センサＧＳが検出した検出減速度の偏差と、前後加速度センサＧＳが検出した検出減速度の微分値が０であって検出減速度が最大である時に推定車体減速度演算手段ＥＤが演算した推定車体減速度と前後加速度センサＧＳが検出した最大検出減速度の偏差との差を演算し、この差が所定範囲内の値であるときに検出状態判定手段ＤＴにて、前後加速度センサＧＳの検出状態が正常と判定するように構成することもできる。
【００１３】
図２は、前後加速度センサＧＳの一態様であるリニア前後加速度センサ１、並びに上記の推定車体減速度演算手段ＥＤ、変化率偏差演算手段ＤＦ、検出状態判定手段ＤＴ等（これらは、電子制御装置１０内に構成）を備えたアンチスキッド制御装置を示すもので、液圧発生手段としてはマスタシリンダ２ａ及びブースタ２ｂを備え、これらがブレーキペダル３によって駆動される。各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬにはホイールシリンダ５１乃至５４が装着されている。尚、図１では車輪を代表してＷＬで表しているが、図２においては車輪ＦＲは運転席からみて前方右側の車輪を示し、以下車輪ＦＬは前方左側、車輪ＲＲは後方右側、車輪ＲＬは後方左側の車輪を示している。液圧配管については、図２に明らかなように所謂ダイアゴナル配管が構成されているが、所謂前後配管としてもよい。
【００１４】
そして、マスタシリンダ２ａとホイールシリンダ５１乃至５４との間に、アンチスキッド制御（ＡＢＳ）用のアクチュエータ３０が介装されている。このアクチュエータ３０は二点鎖線の枠内に示したように構成されており、マスタシリンダ２ａの一方の出力ポートとホイールシリンダ５１，５４の各々を接続する液圧路に夫々常開の電磁弁３１，３７が介装され、これらとマスタシリンダ２ａとの間に液圧ポンプ２１の吐出側が接続されている。同様に、マスタシリンダ２ａの他方の出力ポートとホイールシリンダ５２，５３の各々を接続する液圧路に夫々常開の電磁弁３３，３５が介装され、これらとマスタシリンダ２ａとの間に液圧ポンプ２２の吐出側が接続されている。液圧ポンプ２１，２２は電動モータ２０によって駆動され、その作動時に上記の各液圧路に所定の圧力に昇圧されたブレーキ液が供給される。
【００１５】
ホイールシリンダ５１，５４は更に常閉の電磁弁３２，３８に接続されており、これらの下流側はリザーバ２３に接続されると共に、液圧ポンプ２１の吸入側に接続されている。ホイールシリンダ５２，５３は同じく常閉の電磁弁３４，３６に接続され、これらの下流側はリザーバ２４に接続されると共に、液圧ポンプ２２の吸入側に接続されている。リザーバ２３，２４は夫々ピストンとスプリングを備えており、電磁弁３２，３４，３６，３８を介して排出される各ホイールシリンダのブレーキ液を収容する。
【００１６】
電磁弁３１乃至３８は２ポート２位置電磁切替弁であり、夫々ソレノイドコイル非通電時には図２に示す第１位置にあって、各ホイールシリンダ５１乃至５４はマスタシリンダ２ａに連通している。ソレノイドコイル通電時には第２位置となり、各ホイールシリンダ５１乃至５４はマスタシリンダ２ａとは遮断され、リザーバ２３あるいは２４と連通する。尚、図２においてはＰＶはプロポーショニングバルブ、ＤＰはダンパ、ＣＶはチェックバルブ、ＯＲはオリフィス、ＦＴはフィルタを示し、図２中同一記号のものは同一の部品を示す。チェックバルブＣＶはホイールシリンダ５１乃至５４及びリザーバ２３，２４側からマスタシリンダ２ａ側への還流を許容し、逆方向の流れを遮断するものである。
【００１７】
而して、これらの電磁弁３１乃至３８のソレノイドコイルに対する通電、非通電を制御することによりホイールシリンダ５１乃至５４内のブレーキ液圧を増圧、減圧又は保持することができる。即ち、電磁弁３１乃至３８のソレノイドコイル非通電時にはホイールシリンダ５１乃至５４にマスタシリンダ２ａ及び液圧ポンプ２１あるいは２２からブレーキ液圧が供給されて増圧し、通電時にはホイールシリンダ５１乃至５４がリザーバ２３あるいは２４側に連通し減圧する。また、電磁弁３１，３３，３５，３７のソレノイドコイルに通電しその他の電磁弁のソレノイドコイルを非通電とすれば、ホイールシリンダ５１乃至５４内のブレーキ液圧が保持される。従って、上記ソレノイドコイルに対する通電、非通電の時間間隔を調整することにより後述するようにパルス増圧（ステップ増圧）を行ない、緩やかに増圧するように制御することができ、またパルス減圧によって緩やかに減圧するように制御することができる。
【００１８】
上記電磁弁３１乃至３８は電子制御装置１０に接続され、各々のソレノイドコイルに対する通電、非通電が制御される。電動モータ２０も電子制御装置１０に接続され、これにより駆動制御される。また、車輪ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ，ＦＬには車輪速度センサ４１乃至４４（図１では代表してＷＳで表している）が配設され、これらが電子制御装置１０に接続されており、各車輪の回転速度、即ち車輪速度信号が電子制御装置１０に入力されるように構成されている。更に、車両にはリニア前後加速度センサ１（以下、リニアＧセンサ１という）が搭載されており、その出力信号が電子制御装置１０に入力されるように構成されている。電子制御装置１０には、更に、ブレーキペダル３が踏み込まれたときオンとなるブレーキスイッチ４等が接続されている。
【００１９】
リニアＧセンサ１は、図２に模式的に示したように、車両の加減速に伴う前後方向の錘の移動を電気信号に変換し、車両の加速度（減速度を含む）に対しリニアに比例する信号を出力するものであり、既に市販されているので詳細な説明は省略する。尚、電子制御装置１０は、一般的なマイクロコンピュータで構成されており、図示は省略するが、バスを介して相互に接続されたプロセシングユニット（ＣＰＵ）、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、タイマ、入出力インターフェース等から成る。この電子制御装置１０内に、リニアＧセンサ１の検出状態を判定する検出状態判定手段ＤＴを初め、図１に示す推定車体減速度演算手段ＥＤ、変化率偏差演算手段ＤＦ等が構成されている。
【００２０】
上記のように構成された本実施形態においては、電子制御装置１０によりアンチスキッド制御のための一連の処理が行なわれアクチュエータ３０の作動が制御されるが、以下図３のフローチャートに基づいて説明する。イグニッションスイッチ（図示せず）が閉成されると、先ず図３のステップ１０１にて初期化が行なわれ、各種の演算値がクリアされる。ステップ１０２は車輪速度センサ４１乃至４４からの出力信号に基づき各車輪の車輪速度（代表してＶｗで表す）が演算され、ステップ１０３にて車輪速度Ｖｗが微分されて車輪加速度ＤＶｗが求められる。
【００２１】
続いて、ステップ１０４において各車輪の車輪速度Ｖｗに基づき推定車体速度Ｖsoが演算される。この推定車体速度Ｖsoは、例えばＭＥＤ（αDNｔ，Ｖｗ，αUPｔ）によって求めることができる。ここで、ＭＥＤは中間値を求める関数を表し、αUPは車両の加速度（減速度を含む）αの上限側（車輪速度Ｖｗより大とする側）の値で、αDNは車両の加速度（減速度を含む）αの下限側（車輪速度Ｖｗより小とする側の値であり、ｔは時間である。更に、ステップ１０５において推定車体速度Ｖsoが微分され、推定車体減速度ＤＶsoが演算される。尚、ＤＶsoは推定車体加速度として扱われることが多いが、加速度と減速度は符号を異にするのみであり、ここでは、リニアＧセンサ１の検出減速度との比較の便宜上、ＤＶsoを推定車体減速度として表す。
【００２２】
次に、ステップ１０６に進み、アンチスキッド制御に供する各車輪の実スリップ率（代表してＳａで表す）が演算される（Ｓａ＝（Ｖso−Ｖｗ）／Ｖso）。続いてステップ１０７に進み、各車輪毎に目標スリップ率が設定される。次に、ステップ１０８にてリニアＧセンサ１の出力たる検出減速度Ｇｘが読み込まれる。そして、ステップ１０９においてリニアＧセンサ１の検出状態の判定が行なわれるが、これについては後述する。
【００２３】
而して、ステップ１１０に進み、リニアＧセンサ１の検出状態の判定結果に応じて正常と判定されておればステップ１１１に進み、アンチスキッド制御のためのブレーキ液圧制御が行なわれ、ステップ１０２に戻る。ステップ１１１では、前述のように電磁弁３１乃至３８の各々のソレノイドコイルに対する通電、非通電が制御され、ホイールシリンダ５１乃至５４内のブレーキ液圧（ホイールシリンダ液圧）が増圧、減圧又は保持される。一方、リニアＧセンサ１の検出状態の判定結果が正常ではなく、リニアＧセンサ１が異常と判定されると、ステップ１１０からステップ１１２に進み所定の警報（例えば、警告ランプの点灯）が行われた後、終了する。
【００２４】
図４は、図３のステップ１０９で行なわれるリニアＧセンサ１の検出状態判定処理の一例を示すもので、先ずステップ２０１において、前回の処理ルーチンでブレーキペダル３が操作されてブレーキスイッチ４がオンとなっていたか否かが判定され、オフ状態のままであればステップ２０２に進み、更に今回の処理ルーチンでブレーキスイッチ４がオンとなったか否かが判定される。今回もブレーキスイッチ４がオフ状態のままであればそのまま図３のフローチャートに戻るが、今回初めてオンとなったのであれば、ステップ２０３に進み、そのときの推定車体減速度ＤＶsoｂとリニアＧセンサ１の検出減速度Ｇｘｂの偏差Ｄｂ（＝ＤＶsoｂ−Ｇｘｂ）が演算される。
【００２５】
一方、前回の処理ルーチンでブレーキスイッチ４がオンとなっていたときには、ステップ２０１からステップ２０４に進み、リニアＧセンサ１の最大減速度Ｇｘｍが検出される。具体的には、リニアＧセンサ１の検出減速度Ｇｘの微分値が０になったときの減速度Ｇｘの値が最大減速度Ｇｘｍとして設定され、メモリに格納される。そして、ステップ２０５，２０６において、最大減速度Ｇｘｍが前回の処理ルーチンで検出されたものか、今回の処理ルーチンで検出されたものか、何れであるかが判定され、前回であればそのまま図３のフローチャートに戻る。最大減速度Ｇｘｍが今回検出された場合にはステップ２０７に進み、そのときの推定車体減速度ＤＶsoｍとリニアＧセンサ１の検出減速度Ｇｘｍの偏差Ｄｍ（＝ＤＶsoｍ−Ｇｘｍ）が演算される。
【００２６】
続いて、ステップ２０８に進み、最大減速度Ｇｘｍが検出された時の推定車体減速度ＤＶsoｍとリニアＧセンサ１の検出減速度Ｇｘｍの偏差Ｄｍと、ブレーキスイッチ４がオンとなった時の推定車体減速度ＤＶsoｂとリニアＧセンサ１の検出減速度Ｇｘｂの偏差Ｄｂとの差Ｄｆ（＝Ｄｍ−Ｄｂ）が演算される。このように演算された差Ｄｆは、次のように表すことができる。
即ち、Ｄｆ＝Ｄｍ−Ｄｂ＝（ＤＶsoｍ−Ｇｘｍ）−（ＤＶsoｂ−Ｇｘｂ）＝（ＤＶsoｍ−ＤＶsoｂ）−（Ｇｘｍ−Ｇｘｂ）
【００２７】
つまり、上記の差Ｄｆは、ブレーキスイッチ４がオンとなった時と最大減速度Ｇｘｍが検出された時における、推定車体減速度ＤＶsoの変化率（ＤＶsoｍ−ＤＶsoｂ）と検出減速度Ｇｘの変化率（Ｇｘｍ−Ｇｘｂ）との差、即ち推定車体減速度ＤＶsoの勾配と検出減速度Ｇｘの勾配との差、を表していることになる。尚、この間の状況を図５に示す。
【００２８】
そして、ステップ２０９において、上記の差Ｄｆが所定範囲（例えば、所定値Ｄ１から所定値Ｄ２の値）であるか否かが判定される。換言すれば、ブレーキスイッチ４がオンとなった時（図５のｔｏ）と最大減速度Ｇｘｍが検出された時（図５のｔｍ）における推定車体減速度ＤＶsoの変化率（ＤＶsoｍ−ＤＶsoｂ）と検出減速度Ｇｘの変化率（Ｇｘｍ−Ｇｘｂ）との間に、所定範囲を超える差が生じているか否かが判定される。
【００２９】
この結果、上記の差Ｄｆが所定範囲内の値（所定値Ｄ１から所定値Ｄ２の値）であれば、ステップ２０９からステップ２１０に進み、リニアＧセンサ１は正常と判定されるが、差Ｄｆが所定範囲を超えているときには、ステップ２１１に進みリニアＧセンサ１が異常と判定される。このように、推定車体減速度の変化率と検出減速度の変化率の偏差を演算し、この変化率の偏差を所定範囲内の基準と比較することとしているので、車両が坂路走行中で傾斜状態にあっても、リニアＧセンサ１の検出状態を精度良く的確に判定することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明の前後加速度センサの検出状態判定装置においては、車両の制動開始時の検出減速度と、検出減速度の最大値との差を、検出減速度の変化率として出力すると共に、車両の制動開始時の推定車体減速度と、検出減速度が最大である時の推定車体減速度との差を、推定車体減速度の変化率として出力し、推定車体減速度の変化率と検出減速度の変化率の偏差を演算し、この変化率の偏差が所定範囲内の値であるときに前後加速度センサの検出状態が正常と判定するように構成されているので、仮に車両が坂路上にあって傾斜していても、前後加速度センサの検出状態を的確に判定し、迅速に異常を検出することができる。
【００３１】
あるいは、請求項２に記載のように、車両の制動開始時に推定車体減速度演算手段が演算した推定車体減速度と車両の制動開始時に前後加速度センサが検出した検出減速度の偏差と、前後加速度センサが検出した検出減速度が最大である時に推定車体減速度演算手段が演算した推定車体減速度と前後加速度センサが検出した最大検出減速度の偏差との差を演算し、この差が所定範囲内の値であるときに前後加速度センサの検出状態が正常と判定するように構成すれば、演算処理を迅速に行うことができるので、一層迅速に前後加速度センサの異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る前後加速度センサの検出状態判定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】一実施形態に係る前後加速度センサの検出状態判定装置を含むアンチスキッド制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】アンチスキッド制御のための処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態における前後加速度センサの検出状態判定の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態における前後加速度センサによる検出減速度及び推定車体減速度の変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１  リニア前後加速度センサ
２ａ  マスタシリンダ，  ２ｂ  ブースタ
３  ブレーキペダル
１０  電子制御装置
２０  電動モータ
２１，２２  液圧ポンプ
２３，２４  リザーバ
３０  アクチュエータ
３１〜３６  電磁弁
ＷＳ，４１〜４４  車輪速度センサ
５１〜５４  ホイールシリンダ
ＷＬ，ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ  車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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