JPS6324166A - 車両における加速度センサの出力補正装置 - 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】

この発明は、車両における加速度センサの出力補正装置
に関し、詳しくは、車体の姿勢が変化しても、走行方向
に関する車体の加速度を正確に出力しうるようにしたも
のに関する。

【従来の技術】

簡易な加速度センサは、外力に応じて質点が移動するよ
うにするとともに、質点の基準位置からの移動量を電気
的に検出してこれをたとえば電圧値として出力するよう
に構成されている。 たとえば車体の走行方向の加速度を検出しようとすれば
、質点が車体の前後方向に移動しうるように加速度セン
サを配置することとなる。 車体の走行方向の加速度が正確に検知できれば、たとえ
ば、その出力を時間について積分することにより車輪の
回転に無関係２こ車体の実速度が計算でき、そうすると
、こうして算出された車体の実速度と車輪の回転速度を
検出する車輪速度センサからの出力とを利用して正確な
スリップ率を演算することができ、これによりブレーキ
システムの正確なアンチスキッド制御が可能となる。 車体の加速度を知るためには、車輪の回転速度を検知す
る上記の車輪速度センサからの出力を時間について微分
することが考えられるが、これでは、車輪が路面に対し
てスリップしているときには正確な車体の加速度が検知
できないし、アンチスキ・２ド制御をする場合に正確な
スリップ率を求めようとする目的に合致しない。

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、上記の加速度センサは、車体に取付けられる
のであるから、長い坂道などで車体が傾斜している場合
であるとか、偏荷重が作用して車体が傾いている場合に
は、加速度センサ自体も傾き、したがってその出力には
重力の加速度による質点の移動に起因したいわゆる傾斜
成分が入ってしまい、結局、出力が車体の加速度を正確
ごこ表わさないこととなる。 この発明は、上記の事情のもとで考え出されたもので、
車輪の回転と無関係に、車体の進行方向の加速度を検知
する加速度センサの出力に（頃斜成分が入っている場合
にはそれを補正し、正確な車体の加速度を検知しうるよ
うに構成された加速度センサの補正装置を提供すること
をその課題とする。

【問題を解決するための手段］ 上記の問題を解決するため、この発明では、次の技術的
手段を講じている。 すなわち、車体に取付けられ、質点に作用する車体前後
方向の外力を出力する車体加速度センサ本体、および、
この車体加速度センサ本体からの出力を所定のテーブル
にしたがって車体加速度値に変換する変換手段とからな
る車体加速度センサと、車輪の回転速度から車速を検出
する車速センサと、上記車速センサの出力から加速度値
（車体の加速度として／ｉ２ｉ算される加速度値、以下
、車輪加速度値という）を演算する加速度演算手段と、
上記加速度演算手段によって演算された車輪加速度値の
絶対値が十分少さいとき、車体加速度センサ本体からの
車体加速度値と上記加速度演算手段からの車体加速度値
とを比較する比較手段と、上記比較手段において上記車
体加速度値と上記車輪加速度値との差が所定以上のとき
に、車体加速度値が上記車輪加速度値と一致するように
上記テーブルをシフトする補正手段とを備えている。 【作用】 まず、本発明では、車体に取付けられた車体加速度セン
サ本体からの信号を所定のテーブルに参照させて加速度
値を求めることにより、車体に作用する前後方向の加速
度を直接検出しようとしている。この場合、車輪のロッ
クとは無関係に車体の加速度が検出できるはずであるが
、坂道走行中や偏荷重が作用している場合には車体加速
度センサ本体からの信号に（頃斜成分が含まれるので、
その出力値は真の加速度値に対して傾斜成分分上記テー
ブルが平行移動して得られる値となっているはずである
。そして傾斜成分は、坂道の傾斜角度や、偏荷重の程度
によって種々変化し、　Ｒ的には定めることができない
。 一方本発明では、車輪の回転速度の変化から、上記車体
加速度センサとは全く別系統で車体の加速度（車輪加速
度）を検出している。この車輪加速度値は、車輪と路面
との間にスリップが発生している場合には車体加速度値
として意味のないものであるが、車輪と路面との間にス
リップが発生していない場合には、上記車体加速度セン
サによる車体加速度値と全く同様の変化傾向を示す・）
まずであり、このときの車輪加速度こそ真の車体加速度
を示しているはずである。 したがって、車体加速度センサからの出力も、車輪速度
から演算により求められる車輪加速度も、常時正確な車
体加速度を示しているわけではない。 本発明は、上記の点に着目して、車輪にスリップが発生
していないときの車体加速度センサの車体加速度値と車
輪速度から演算される車輪加ｉ±１度値との差から車体
加速度センサの出力を’４：６１Ｔ′、−ようとするも
のであり、次のように作用する。 上記加速度演算手段によって演算された車輪加速度値の
絶対値が十分小さいとき、車体加速度センサ本体による
車体加速度値と車輪速度の変化から上記加速度演算手段
によって求められる車体加速度値とが比較手段によって
比較される。車輪加速度値が大きいときは、急加速ある
いは急減速時であり、車輪と路面との間にスリップが発
生している可能性があるから、この場合には上記比較動
作ないしこれに続く補正動作を行なわない。そうして、
上記比較において上記車体加速度値と上記車輪加速度値
との差が所定以上のときに、補正手段は、車体加速度値
が上記車輪加速度値と一致するように車体加速度七ンサ
内の出力−加速度値変換テーブルを補正する。

【効果】

したがって、本発明によれば、基本的には、車輪のロッ
クとは無関係に時々刻々変化する車体加速度値が得られ
、かつその車体加速度値は、いわゆる顛斜成分を含まな
い真の車体加速度を表わすこととなる。したがって、た
とえば、このようにして得られた車体加速度から、車輪
の四ツクと無関係な正確な車体速度を演算することがで
き、そうすると、アンチスキッド装置を制御するための
スリップ率も正確に／ｉｌ算することもでき、車重、路
面状態に関係なく、常に制動距離が最短となるように性
能アップしたアンチスキンドブレーキシステムが達成さ
れる。

【実施例の説明】

以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。 本例における加速度センサの出力補正装置は、アンチス
キッド装置に付属する。 本発明の加速度センサ２０は、第１図に示すように、車
体通部に取付けられた加速度センサ本体２０ａと、この
加速度センサ本体２０ａから入力される信号を加速度値
に換算する換算手段２０ｂとを含み、この換算手段２０
ａは、上記加速度センサ本体２０ａからのたとえば電圧
値としての信号と、これに対応する加速度値との、たと
えば第２図に示すような関係が格納されたデータテーブ
ル２１を参照して、加速度値を出力するようになってい
る。 そうして、上記の加速度センサ２０の出力を補正する本
発明の補正装置は、車輪の回転速度から車速を検出する
車速センサ２２と、上記車速センサの出力から車輪加速
度値を演算する車輪加速度演算手段２３と、上記加速度
演算手段２３によって演算された車輪加速度値の絶対値
が十分小さいとき、車体加速度センサ本体２０ａから求
められる車体加速度値と上記加速度演算手段２３からの
車体加速度値とを比較する比較手段２４と、上記比較手
段において上記車体加速度値と上記車輪加速度値との差
が所定以上のときに、車体加速度値が上記車輪加速度値
と一致するように上記加速度値をシフトする補正手段２
５から構成される。 上記の各手段は、プログラムされたマイクロコンピュー
タにって実現され、たとえば第４図のフローチャートに
示す手順で動作させられる。なお、このフローチャート
は、１０ミリ秒毎にかかる割り込みルーチンとして記載
しである。 まず、前回の車輪速度センサ２２の出力から求めた前回
の車輪速度Ｖｗｌと、今回の車輪速度■ｗ２とから、車
輪加速度値Ｇｖを求める（ステップ１０１）。このとき
の演算式は、Ｇｖ−（Ｖｗ２−Ｖｗｌ）１０．０１で表
わされる。そうして、車輪速度メモリの内容を今回の車
輪速度Ｖｗ２に更新しておく　（ステップ１０２）。次
に、上記車輪加速度値Ｇｖが十分小さい場合に限り（ス
テップ１０３でＹＥＳ）　、以下に述べる補正動作を行
なう。これは、車輪加速度値Ｑｖが大きい場合は、制動
または加速状態であると考えられ、路面と車輪との間に
すべりが生じて、それぞれ車体加速度としては正確な値
を表わしていない可能性が大きいからである。 補正動作では、加速度センサ本体２０ａからの信号にも
とづく車体加速度値Ｇｇが求められるが、本例では、前
回と令聞の車体加速度値Ｇｇ１．、Ｇｇ２の平均をもっ
て現在の車体加速度値Ｑｇとして正確を期している（ス
テップ１０４）。そして、上記車輪加速度値Ｇｖと、車
体加速度値Ｇｇとの差の絶対値が一定値以上である場合
が１秒間績いた場合に■す、データテーブル２１を上記
差分シフトして、以後の車体加速度値換算動作を行なう
（ステップ１０６〜ステツプ１０９）。すなわちこの場
合、車体加速度値Ｇｇには、これと車輪加速度値Ｑｖと
の差分傾斜成分が含まれていると推定されるから、この
（頃斜成分を、第２図のデータテーブル２１を平行シフ
トすることにより、除去するのである。したがって、車
輪と路面とのすべりが存在しない状態においては、補正
後の車体加速度値Ｇｇは、車輪加速度値Ｇ■と等しい値
が出力されることとなる。しかしながら、急制動時など
で車輪と路面との間にすべりが生じている場合は、ステ
ンブ１０３およびステフブ１０７でのＮＯ判ｌＩ管によ
って除外されるので、上記データテーブル２１の更なる
シフトは行なわれず、上記のようにシフトされたデータ
テーブルによって換算された正確な車体加速度値Ｇｇが
刻々出力されるととなる。 次に、上記のように出力される正確な車体加速度値は、
たとえばアンチスキッド装置におけるスリップ率演算に
利用される。まず、このアンチスキッド装置の構成を第
３図を参照して説明する。 ブレーキペダル１によって駆動させられるマスクシリン
ダ２によって液圧が発生させられ、この液圧が互いに別
系統とされた前輪用液圧供給管３および後輪用液圧供給
管４に供給される。さらにこれら前輪用液圧供給管３お
よび後輪用液圧供給管４は、三位電磁バルブ５．６およ
び７を介して、左右前輪および左右後輪の各ブレーキデ
ィスク８ａ、　　８ｂ、９ａ、９ｂを挟圧するブレーキ
シリンダが内蔵されたキャリパ装置１０ａ、１０ｂ、１
１ａ、ｌｌｂに連結されている。上記三位電磁バルブ５
，６．７は、後記する制御装置７によって液圧供給管３
，４を各キャリパ装置１０ａ、１０ｂ、ｌｌａ、ｌｌｂ
に直結する第−位ｉ　ｔａ）と、液圧供給管と各キャリ
パ装置間を遮断し、各車装置内の液圧を現在液圧に保持
する第二位置（ｂ）と、供給液圧を遮断し、かつ各キャ
リパ装置１・Ｏａ、１Ｏｂ、Ｉｌａ、Ｉｌｂの油をリザ
ーバＲに戻して減圧する第三位Ｗ　（Ｃ）とを選択でき
るようになっている。また、上記各液圧供給管３，４に
は、制御装置７により加圧・威圧制御されるポンプＰか
らの加圧管１２．１３が連結されている。 一方、各車輪には、外周に等間隔お凹凸が形成され、か
つ車輪と一体的に回転する被検出体１４ａ、１４ｂ、１
５ａ、１５ｂと、上記凹凸と対向するように車体側に配
置された電磁ピ・７クアツプ１６ａ、１６ｂ、１７ａ、
１７ｂとからなる車輪速度検出部が設けられる。そして
この車輪速度検出部からのパルス出力を車輪速度値に変
換するようにすることにより、車輪速度センサ２２が構
成される。 上記制御装置７には、その制御のための入力として、上
記車輪速度センサ２２からの入力の他、車体の前後方向
の加速度を検出するために車体速部に取付けられ上記加
速度センサ本体２０ａからの信号、および、ブレーキペ
ダル１が踏まれたことを検出するスイッチ１９からの信
号が入力される。すなわち、この制御装置７は、上記の
車体加速度センサおよびその出力補正装置を含む、プロ
グラムされたマイクロコンピュータで構成され、その内
部には上記車体加速度補正装置によって補正された車体
加速度値出力および車輪速度センサ２２からの出力とが
連繋されるスリップ率演算手段１日と、このスリップ率
演算手段によって演算されるスリップ率Ｓが、たとえば
１０％ないし２０％の間で設定された所定の基準スリッ
プ率Ｓｒとなるように上記各電磁バルブ５，６．７を制
御して車輪の減速制御を行なう制御手段２６とがさらに
含まれる。この制御手段２６は、最も簡単には、第５図
のフローチャートに示すように、上記スリップ率演算手
段１８によって演算されたスリップ率Ｓが、上記基準ス
リップ率Ｓｒより大きい場合には（ステップ２０１でＹ
ＥＳ）、上記各電磁バルブ５，６．７を第二位置（ｂ）
または第三位置（Ｃ）の、キャリパ装置１０ａ、１０ｂ
、ｌｌａ、１１ｂ内のシリンダ液圧を減する傾向に切換
え（ステップ２０２）、一方、上記スリップ率Ｓが上記
基準スリップ率Ｓｒより小さい場合には（ステップ２０
１でＮＯ）、上記各電磁バルブ５，６．７を第一位置（
ａ）の、キャリパ装置ＬＯａ、１０ｂ。 １１ａ、ｌｌｂ内の液圧が増加する傾向に切換える（ス
テップ２０３）制御を行なう。この電磁バルブ制御ルー
チンは、たとえば制動時に後記するスリップ率Ｓが変化
した時点からかかる割り込みルーチンとされる。 一方１．スリップ率演算手段１８では、第６図に示すフ
ローチャートの通りの処理により、現時点でのスリップ
率が１０ミリ秒ごとに更新される。 以下、このスリップ率演算ルーチンの処理を説明する。 なお、このルーチンもまた、１０ミリ秒ごとにかかる割
り込みルーチンとして記載しである。 ブレーキペダルが踏み込まれていない非制動時には（ス
テップ３０１でＮｏ）　、車輪速度センサからの信号か
ら車体速度ｖｂが演算され、メモリにストアされる（ス
テップ３０２）とともに、補正後の車体加速度値Ｇｇｌ
がメモリにストアされる（ステップ３０３）。したがっ
て、非制動時には、１０ミリ秒ごとに車体速度ｖｂと、
車体加速度値Ｇｇｌが更新されることになる。 一方、ブレーキペダルが踏み込まれると（ステップ３０
１でＹＥＳ）　、現在の加速度値Ｇｇ２がメモリにスト
アされる（ステップ３０４）とともに、前回の加速度値
Ｇｇｌと今回の加速度値Ｇｇ２の平均値に１０ミリ秒を
乗じてルーチンの前回処理から今回処理までの速度の増
分を計算するとともに、これを前回ストアした車体速度
に加減して現在車体速度ｖｂを得る（ステップ３０５）
。 そして前回加速度読み出し用メモリの内容を今回の加速
度値Ｇｇ２に更新しておく　（ステップ３０６）。 そして、上記の現在車体速度ｖｂと、車輪速度センサか
らの信号によって計算される車輪速度ＶＷ（ステップ３
０７）とから、現在のスリップ率Ｓを算出する（ステッ
プ３０８）。そしてこのように１０ミリ秒毎に演算され
るスリップ率Ｓが、上記制御手段２６による電磁バルブ
制御に供されるのである。 したがって、本発明によれば、車体に取付けられた車体
加速度センサ本体が偏荷重によって傾いていても、また
、長い坂道を走行していて車体加速度センサの出力に傾
斜成分が含まれていても、常時正確な車体加速度値が得
られる。したがって、上述のような車体加速度を積分し
て車速を正確に演算し、スリップ率を求めてアンチスキ
ッド制御を行なう場合にも、つねに正確にスキッド状態
を検出することができ、アンチスキッド装置の効用を最
大限に引き出ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す機能ブロック図、第２
図は加速度センサ本体からの出力と加速度値との関係を
あられすデータテーブルの一例を示すグラフ、第３図は
本発明が利用されるアンチスキッド装置の一例の構成図
、第４図は本発明の動作の手順を示すフローチャート、
第５図および第６図はアンチスキッド制御の手順を示す
フローチャートである。 ２０ａ・・・加速度センサ本体、２０ｂ・・・変換手段
、２１・・・テーブル、１８・・・車輪速度センサ、２
３・・・加速度演算手段、２４・・・比較手段、２５・
・・補正手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　車体に取付けられ、質点に作用する車体前後方
   向の外力を出力する車体加速度センサ本体、および、こ
   の車体加速度センサ本体からの出力を所定のテーブルに
   したがって車体加速度値に変換する変換手段とからなる
   車体加速度センサと、車輪の回転速度から車速を検出す
   る車速センサと、上記車速センサの出力から加速度値（
   車体の加速度として演算される加速度値、以下、車輪加
   速度値という）を演算する加速度演算手段と、上記加速
   度演算手段によって演算された車輪加速度値の絶対値が
   十分小さいとき、車体加速度センサ本体からの車体加速
   度値と上記加速度演算手段からの車体加速度値とを比較
   する比較手段と、上記比較手段において上記車体加速度
   値と上記車輪加速度値との差が所定以上のときに、車体
   加速度値が上記車輪加速度値と一致するように上記テー
   ブルをシフトする補正手段とを備えることを特徴とする
   、車両における加速度センサの出力補正装置。