JPH11248743A - 車載前後加速度センサの零点較正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前後加速度センサを正確に零点較正する。 【解決手段】 車輌の前後力が実質的に０であるか否か
の判別が行われ（Ｓ４０、５０）、車輌が所定の車速域
にて走行しているか否かの判別が行われ（Ｓ６０）、車
輌の前後力が実質的に０であり且つ車輌が所定の車速域
にて走行しているときにはデータ数Ｎが所定の数Ｎc に
なるまで前後加速度センサ３８により検出された前後加
速度Ｇx がサンプリングされ（Ｓ７０、８０）、Ｎc 個
の前後加速度Ｇx の平均値として零点オフセット値Ｇxo
ftが演算され（Ｓ９０）、前後加速度センサ３８の検出
値Ｇx が零点オフセット値Ｇxoftにて較正されることに
より、較正後の前後加速度Ｇxaが演算され（Ｓ１０
０）、較正後の前後加速度Ｇxaが出力される（Ｓ１１
０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車載の前後加速度
センサに係り、更に詳細には車載前後加速度センサの零
点較正装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等に搭載される前後加速度センサ
の零点オフセット検出装置の一つとして、例えば本願出
願人と他の一の出願人との共同出願にかかる実公平７−
１７５２５号公報に記載されている如く、車輌が走行状
態にあるときに前後加速度センサにより検出された値の
平均値を演算し、車輌が停車状態にあるときに前後加速
度センサにより検出された値と前記平均値とが同等であ
る場合に車輌が水平路に停車していると判定し、そのと
きに前後加速度センサにより検出された値を前後加速度
センサの零点オフセット値とするよう構成された零点オ
フセット検出装置が従来より知られている。

【０００３】かかる零点オフセット検出装置によれば、
前後加速度センサに零点オフセットが生じてもその零点
オフセット値を検出することができるので、前後加速度
センサの出力を零点オフセット値にて零点較正すること
ができ、これにより前後加速度センサの検出結果を使用
する車体の姿勢制御の如き車輌の制御を適切に行うこと
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の如き従来
の零点較正装置に於いては、車輌の走行距離が十分であ
る場合にはある程度の零点較正の精度を確保することが
できるが、例えば坂道走行で走行距離が比較的短く車輌
が坂道にて停車するような場合には、前後加速度センサ
の零点オフセット値を正確に求めることができず、従っ
て前後加速度センサの零点較正を高精度に達成すること
ができない。

【０００５】本発明は、従来の零点オフセット検出装置
や零点オフセット較正装置に於ける上述の如き問題に鑑
みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輌
の前後力が零であるときの前後加速度センサの出力を零
点オフセット値とすることにより、前後加速度センサを
正確に零点較正することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の主要な課題は、本
発明によれば、請求項１の構成、即ち車載前後加速度セ
ンサの零点較正装置にして、車輌の走行状態を検出する
手段と、車輪の制駆動力が零であることを検出する手段
と、車輌が走行状態にあり且つ車輪の制駆動力が零であ
るときに前記前後加速度センサにより検出された値を零
点オフセット値として前記前後加速度センサの零点を較
正する手段とを有することを特徴とする車載前後加速度
センサの零点較正装置によって達成される。

【０００７】一般に、車輌が走行状態にあり且つ車輪の
制駆動力が零であるときには、車輌は前後力が作用しな
い慣性運動状態にあり、従って車輌の前後加速度は零で
あるので、かかる状況に於いて前後加速度センサにより
検出された値はセンサの零点オフセット値に等しい。

【０００８】上記請求項１の構成によれば、車輌が走行
状態にあり且つ車輪の制駆動力が零であるときに前後加
速度センサにより検出された値を零点オフセット値とし
て前後加速度センサの零点が較正されるので、前後加速
度センサがその実際の零点オフセット量に対応する値に
て正確に較正される。

【０００９】

【課題解決手段の好ましい態様】本発明の一つの好まし
い態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、車輌の
走行状態を検出する手段は車速検出手段を含むよう構成
される（好ましい態様１）。

【００１０】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記好ましい態様１の構成に於いて、車輌の走行状
態を検出する手段は車速が所定の範囲内にあるときに車
輌が走行状態にあると判定するよう構成される（好まし
い態様２）。

【００１１】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項１の構成に於いて、車輪の制駆動力が零
であることを検出する手段は運転者による制動操作を検
出する手段を含むよう構成される（好ましい態様３）。

【００１２】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項１の構成に於いて、車輪の制駆動力が零
であることを検出する手段は車輌の駆動源と車輪との間
に設けられ互いに連結された少なくとも二つの駆動部材
を含み、二つの駆動部材の間の回転数若しくは伝達トル
クの関係に基づき車輪の制駆動力が零であるか否かを判
定するよう構成される（好ましい態様４）。

【００１３】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項１の構成に於いて、車輌が走行状態にあ
り且つ車輪の制駆動力が零であるときに前後加速度セン
サにより検出された複数の値の平均値が零点オフセット
値として演算されるよう構成される（好ましい態様
５）。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。

【００１５】図１は自動変速機が搭載された後輪駆動車
に適用された本発明による零点較正装置を示す概略構成
図（Ａ）及びブロック線図（Ｂ）である。

【００１６】図１に於いて、１０はエンジンを示してお
り、エンジン１０の駆動力はトルクコンバータ１２及び
トランスミッション１４を含む自動変速機１６を介して
プロペラシャフト１８へ伝達される。プロペラシャフト
１８の駆動力はディファレンシャル２０により左後輪車
軸２２L 及び右後輪車軸２２R へ伝達され、これにより
駆動輪である左右の後輪２４RL及び２４RRが回転駆動さ
れる。

【００１７】一方左右の前輪２４FL及び２４FRは従動輪
であると共に操舵輪であり、図１には示されていない
が、運転者によるステアリングホイールの転舵に応答し
て駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステ
アリング装置によりタイロッドを介して操舵される。

【００１８】左右の前輪２４FL、２４FR及び左右の後輪
２４RL、２４RRの制動力は制動装置２６の油圧回路２８
により対応するホイールシリンダ３０FL、３０FR、３０
RL、３０RRの制動圧が制御されることによって制御され
る。図には示されていないが、油圧回路２８はリザー
バ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイール
シリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペ
ダル３２の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリ
ンダ３４により制御され、また必要に応じて挙動制御コ
ンピュータ３６により制御される。

【００１９】挙動制御コンピュータ３６には前後加速度
センサ３８のための零点較正コンピュータ４０より零点
較正された車輌の前後加速度Ｇxaが入力されると共に、
図１には示されていないヨーレートセンサの如き他のセ
ンサにより検出された情報が入力され、挙動制御コンピ
ュータ３６は前後加速度Ｇxa及び他の情報に基づき車輌
の挙動を判定し、挙動が不安定であるときには挙動の不
安定度合に応じて所定の車輪に制動力を与え、これによ
り車輌の挙動の悪化を防止する。

【００２０】零点較正コンピュータ４０には前後加速度
センサ３８より車輌の前後加速度Ｇx を示す信号、圧力
センサ４２よりマスタシリンダ３４内の圧力Ｐm を示す
信号、車速センサ４４より車速Ｖを示す信号、ストップ
ランプスイッチ（ＳＴＳＷ）４６より運転者によりブレ
ーキペダル３２が踏み込まれているか否かを示す信号、
回転数センサ４８よりエンジン回転数Ｎe を示す信号、
回転数センサ５０よりトルクコンバータ１２の出力回転
数Ｎout を示す信号が入力される。

【００２１】零点較正コンピュータ４０は車速Ｖに基づ
き車輌が所定の走行状態にあるか否かを判定すると共
に、マスタシリンダ３４内の圧力Ｐm 等に基づき車輪の
制駆動力が実質的に零であるか否かを判定し、車輌が所
定の走行状態にあり且つ車輪の制駆動力が実質的に零で
あるときには前後加速度センサ３８により検出された値
をＲＡＭに記憶し、前後加速度センサ３８により検出さ
れた値の数Ｎが予め設定された数Ｎc になるとそれらの
値の平均値を零点オフセット値Ｇxoftとして演算し、そ
れ以降は前後加速度センサ３８により検出された値を零
点オフセット値Ｇxoftにて較正し、較正後の前後加速度
Ｇxaを挙動制御コンピュータ３６及び自動変速機制御コ
ンピュータ５２へ出力する。

【００２２】尚挙動制御コンピュータ３６、零点較正コ
ンピュータ４０及び自動変速機制御コンピュータ５２は
実際にはＣＰＵ（中央処理ユニット）、ＲＯＭ（リード
オンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、
入出力ポート装置を含む周知の構成のマイクロコンピュ
ータであってよい。

【００２３】次に図２に示されたフローチャートを参照
して図示の実施形態に於ける前後加速度センサの零点較
正ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフロー
チャートによる演算は図には示されていないイグニッシ
ョンスイッチが閉成されることにより開始され、所定の
時間毎に繰返し実行される。

【００２４】まずステップ１０に於いては、零点オフセ
ット値Ｇxoftがその初期値としてデフォルト値Ｇxofto
に設定される。尚デフォルト値Ｇxofto は例えば車輌の
製造後で出荷前に検出されＲＯＭに記憶された前後加速
度センサ３８の零点オフセット量であってよい。

【００２５】ステップ２０に於いては、車輌の前後加速
度Ｇx を示す信号等の読み込みが行われ、ステップ３０
に於いては、零点オフセット値Ｇxoftが既に演算されて
いるか否かの判別、即ち前後加速度センサの零点較正が
可能な状況にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行
われたときにはそのままステップ１００へ進み、否定判
別が行われたときにはステップ４０へ進む。

【００２６】ステップ４０に於いては、マスタシリンダ
３４内の圧力Ｐm が基準値Ｐmo（正の定数）未満であり
且つストップランプスイッチ４６がオフ状態にあるか否
かの判別により、車輌が非制動状態にあるか否かの判別
が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステッ
プ１００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ
５０へ進む。

【００２７】ステップ５０に於いては、エンジン１０に
よる車輪の制駆動力が実質的に０であるか否かの判別が
行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ
１００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ６
０へ進む。

【００２８】尚車輪の制駆動力が実質的に０であるか否
かの判別は、例えばエンジン１０の回転数Ｎe 及びトル
クコンバータ１２の出力回転数Ｎout に基づき下記の数
１に従ってトルクコンバータのスリップ率Ｒslが演算さ
れ、Ｒslの絶対値が非常に小さい正の定数である基準値
以下であるか否かにより行われてよい。

【数１】Ｒsl＝（Ｎe −Ｎout ）／Ｎe

【００２９】ステップ６０に於いては、Ｖ1 を例えば２
０km/h程度の正の定数とし、Ｖ2 を８０km/h程度の正の
定数として車速ＶがＶ1 以上であり且つＶ2 以下である
か否かの判別、即ち車輌が通常走行車速域にて走行して
いるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときに
はそのままステップ１００へ進み、肯定判別が行われた
ときにはステップ７０に於いて前後加速度センサ３８に
より検出された前後加速度Ｇx を示す信号がＲＡＭに記
憶される。

【００３０】ステップ８０に於いては、ＲＡＭに記憶さ
れている前後加速度Ｇx のデータ数Ｎが予め設定された
数Ｎc （例えば１００程度の正の一定の整数）になった
か否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそ
のままステップ１００へ進み、肯定判別が行われたとき
にはステップ９０に於いて加速度センサ３８の零点オフ
セット値Ｇxoftが下記の数２に従って演算される。尚下
記の数２に於いて、iは１よりＮc までである。

【数２】Ｇxoft＝ΣＧxi／Ｎc

【００３１】ステップ１００に於いては、下記の数３に
従って前後加速度センサ３８により検出された前後加速
度Ｇx が零点オフセット値Ｇxoftにより較正されること
により、較正後の前後加速度Ｇxaが演算され、ステップ
１１０に於いては、較正後の前後加速度Ｇxaが挙動制御
コンピュータ３６及び自動変速機制御コンピュータ５２
へ出力され、しかる後ステップ２０へ戻る。

【数３】Ｇxa＝Ｇx −Ｇxoft

【００３２】かくして図示の実施形態によれば、ステッ
プ４０及び５０に於いて車輌の前後力が実質的に０であ
るか否かの判別が行われ、ステップ６０に於いて車輌が
所定の車速域にて走行しているか否かの判別が行われ、
車輌の前後力が実質的に０であり且つ車輌が所定の車速
域にて走行しているときにはステップ７０及び８０に於
いてデータ数Ｎが所定の数Ｎc になるまで前後加速度セ
ンサ３８により検出された前後加速度Ｇx がサンプリン
グされ、ステップ９０に於いてＮc 個の前後加速度Ｇx
の平均値として零点オフセット値Ｇxoftが演算され、ス
テップ１００に於いて前後加速度センサ３８の検出値Ｇ
x が零点オフセット値Ｇxoftにて較正されることによ
り、較正後の前後加速度Ｇxaが演算される。

【００３３】従って図示の実施形態によれば、零点オフ
セット値Ｇxoftを前後加速度センサ３８の実際の零点オ
フセット量に正確に等しい値に演算することができ、こ
れにより前後加速度センサを正確に零点較正することが
できる。また前後加速度センサを正確に零点較正するこ
とができるので、車輌の出荷前の前後加速度センサの零
点オフセットの調整が厳密に行われる必要がなく、これ
により出荷前の前後加速度センサの零点オフセットの調
整を簡便に且つ低廉に行うことができる。

【００３４】また前後加速度センサ３８を正確に零点較
正し、これにより車輌の前後加速度を正確に求めること
ができるので、較正後の前後加速度Ｇxaを使用して挙動
制御コンピュータ３６及び自動変速機制御コンピュータ
５２により行われる挙動制御や自動変速機制御を正確に
行うことができる。例えば較正後の前後加速度Ｇxaとエ
ンジン１０の推定出力トルクとの関係により車輌が坂道
走行しているか否かを正確に判定し、これにより自動変
速機の不必要な頻繁な変速段の切換え制御を防止した
り、車輌の降坂時に自動的にシフトダウンさせることに
よる空走感の低減を適切に行うことかてきる。

【００３５】一般に、図３（Ａ）に示されている如く、
車輌１００が登坂方向Ｄu へ登坂走行しているときに
は、駆動輪である左右の後輪２４RL、２４RRには駆動力
Ｆd が作用しており、従って車輌１００には登坂方向Ｄ
u の前後力Ｆu が作用している。しかし運転者によりア
クセルペダルの踏み込み量が低減され、車輌が実質的に
慣性により登坂している状況に於いては、図３（Ｂ）に
示されている如く、車輌は登坂方向Ｄu に移動するが、
左右の後輪２４RL、２４RRには前後力は作用しておら
ず、従って車輌１００にも前後力は作用していない。

【００３６】同様に、図４（Ａ）に示されている如く、
車輌１００がエンジンブレーキが作用する状態にて降坂
方向Ｄd へ降坂走行する場合には、駆動輪である左右の
後輪２４RL、２４RRにはエンジンブレーキ力Ｆe が作用
しており、従って車輌１００には降坂方向Ｄd とは逆方
向の前後力Ｆd が作用している。しかし運転者によりエ
ンジンブレーキが作用しない程度にアクセルペダルが踏
み込まれている状況に於いては、図４（Ｂ）に示されて
いる如く、車輌は降坂方向Ｄd に移動するが、左右の後
輪２４RL、２４RRには前後力は作用しておらず、従って
車輌１００にも前後力は車輌していない。

【００３７】図示の実施形態によれば、車輌が所定の車
速域にて走行する状態にあり且つ車輌の前後力が実質的
に零であるときに前後加速度センサ３８により検出され
た値Ｇx がサンプリングされるので、車輌が登坂や降坂
を含む走行を行う場合や車輌が坂道にて駐停車する場合
にも前後加速度センサを正確に零点較正することができ
る。

【００３８】特に図示の実施形態によれば、車輌の走行
毎に前後加速度センサ３８の零点オフセット値Ｇxoftが
演算されるので、車輌の乗員や積載荷重の変化若しくは
前後輪の間で直径の異なるタイヤが装着されたりするこ
とによって車輌の前後方向の傾斜が変化したり、経時変
化や保守により車輌に対する前後加速度センサ３８の取
り付け状態に変化が生じても、前後加速度センサ３８を
正確に零点較正することができる。

【００３９】また図示の実施形態によれば、車輌が所定
の車速域にて走行しており且つ車輌の前後力が実質的に
０であるときにサンプリングされたＮc 個の検出値Ｇx
の平均値として零点オフセット値Ｇxoftが演算されるの
で、車輌が所定の車速域にて走行しており且つ車輌の前
後力が実質的に０であると判定された瞬間に検出された
一つの検出値Ｇx のみがそのまま零点オフセット値とさ
れる場合に比して、前後加速度センサの零点較正を正確
に行うことができる。

【００４０】また図示の実施形態によれば、運転者によ
る制動操作が行われているか否かの判別はストップラン
プスイッチ４６よりの信号及びマスタシリンダ３４内の
圧力Ｐm の両方に基づき行われるので、運転者による制
動操作が行われているか否かの判別がこれらの一方にの
み基づいて行われる場合に比して前後加速度センサの零
点較正を正確に行うことができる。

【００４１】また一般に、車速が低いときには車輌の走
行状態が安定していない場合が多く、逆に車速が高車速
域にて走行している場合には車輌の前後力に対する走行
空気抵抗の影響が大きくなる。図示の実施形態によれ
ば、車輌が走行状態にあるか否かの判別は車速ＶがＶ1
以上であり且つＶ2 以下であるか否かにより行われるの
で、例えば車速Ｖが０よりも大きいときには車輌が走行
状態にあると判定される場合に比して、前後加速度セン
サの零点較正を正確に行うことができる。

【００４２】以上に於ては本発明を特定の実施形態につ
いて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実
施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。

【００４３】例えば図示の実施形態に於いては、車輌は
後輪駆動車であるが、本発明の前後加速度センサの零点
較正装置は前輪駆動車や四輪駆動車に適用されてもよ
い。

【００４４】また図示の実施形態に於いては、車輪の制
駆動力が実質的に零であるか否かの判別はトルクコンバ
ータ１２のスリップ率Ｒslの絶対値が基準値以下である
か否かにより行われるようになっているが、車輌に例え
ば半導体式の車輪速度センサの如き高精度の車輪速度セ
ンサが搭載されている場合には、全ての車輪のスリップ
が実質的に０であるか否かの判別により行われてもよ
く、またエンジン１０の出力が０であるか否かの判別に
より行われてもよく、ディファレンシャル２０の如き駆
動系のカップリング装置に於ける伝達トルクが実質的に
０であるか否かの判別により行われてもよく、変速機の
変速段がニュートラル位置にあるか否かの判別により行
われてもよく、特にこれらの修正例によれば変速機がマ
ニュアル式の変速機である場合にも車輪の制駆動力が実
質的に０であるか否かを判別することができる。

【００４５】更に図示の実施形態に於いては、車輌の走
行開始時にはステップ１０に於いて零点オフセット値Ｇ
xoftの初期値がデフォルト値Ｇxofto に設定されるよう
になっているが、例えば零点較正コンピュータのＲＡＭ
としてバックアップＲＡＭが使用され、ステップ９０に
於いて演算された零点オフセット値Ｇxoftがバックアッ
プＲＡＭに記憶され、走行開始時にステップ１０に於い
て零点オフセット値の初期値が前回の走行時に演算され
バックアップＲＡＭに記憶されている零点オフセット値
に設定されてもよい。

【００４６】更に図示の実施形態に於いては、ステップ
３０に於いて零点オフセット値Ｇxoftが既に演算されて
いるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときに
はそのままステップ１００へ進むようになっているが、
ステップ３０が省略され、ステップ４０〜６０に於いて
肯定判別が行われたときにはステップ７０に於いて前後
加速度センサ３８の検出値Ｇx がサンプリングされると
共にデータ数ＮがＮc以上であるときには最新のＮc の
データ以外のデータがクリアされ、ステップ９０に於い
て常に最新のＮc 個の前後加速度Ｇx の平均値として零
点オフセット値Ｇxoftが演算されるよう修正されてもよ
い。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明の構成によれば、車輌が走行状態にあり且つ車輪の制
駆動力が零であるときに前後加速度センサにより検出さ
れた値を零点オフセット値として前後加速度センサの零
点が較正されるので、車輌の走行距離や車輌が坂道走行
したり坂道にて駐停車するか否かに拘らず、前後加速度
センサをその実際の零点オフセット量に対応する値にて
正確に較正ことができ、これにより車輌の実際の前後加
速度を正確に求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速機が搭載された後輪駆動車に適用され
た本発明による零点較正装置を示す概略構成図（Ａ）及
びブロック線図（Ｂ）である。

【図２】実施形態に於ける前後加速度センサの零点較正
ルーチンを示すフローチャートである。

【図３】後輪に駆動力Ｆd が作用する状態（Ａ）及び作
用しない状態（Ｂ）にて車輌が登坂走行している状況を
示す説明図である。

【図４】後輪にエンジンブレーキ力Ｆe が作用している
状態（Ａ）及び作用していない状態（Ｂ）にて車輌が降
坂走行している状況を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…エンジン １２…トルクコンバータ １６…自動変速機 ２０…ディファレンシャル ２６…制動装置 ２８…油圧回路 ３０FL〜３０RR…ホイールシリンダ ３６…挙動制御コンピュータ ３８…前後加速度センサ ４０…零点較正コンピュータ ４２…圧力センサ ４４…車速センサ ４６…ストップランプスイッチ ４８、５０…回転数センサ ５２…自動変速機制御コンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車載前後加速度センサの零点較正装置にし
   て、車輌の走行状態を検出する手段と、車輪の制駆動力
   が零であることを検出する手段と、車輌が走行状態にあ
   り且つ車輪の制駆動力が零であるときに前記前後加速度
   センサにより検出された値を零点オフセット値として前
   記前後加速度センサの零点を較正する手段とを有するこ
   とを特徴とする車載前後加速度センサの零点較正装置。