WO2005064350A1

WO2005064350A1 - 車体加速度センサの故障診断装置、アンチロック・ブレーキ・システム

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Publication number: WO2005064350A1
Application number: PCT/JP2004/019544
Authority: WO
Inventors: Takayuki Okai
Original assignee: Bosch Corporation
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2005-07-14
Also published as: EP1698903B1; CN1918475B; JP4709008B2; EP1698903A4; JPWO2005064350A1; US20080041135A1; US7871136B2; EP1698903A1; CN1918475A

Abstract

　車両に搭載され、車両の走行中に車両の走行状態に応じて出力が変化するセンサ、特に車両の車体加速度を検出する車体加速度センサの故障診断による車両用アンチロック・ブレーキ・システムの制御処理負荷を低減させる。車両速度が既定速度γ（４ｍ／ｓ）以上になった時点から（符号Ｔ１で示したタイミング）、車体加速度センサ１の出力値の最大値Ｇmax、及び最小値Ｇminの記憶・更新が開始され、最大値Ｇmaxと最小値Ｇminとの差、つまり、車体加速度センサ１の出力値の変動幅が既定変動幅δ以上になったか否かの判定が行われるようになる。そして、車体加速度センサ１の出力値の変動幅が既定変動幅δ以上になった時点で車体加速度センサ１の出力固着故障検出停止フラグがＯＦＦからＯＮになり、車体加速度センサ１の出力固着故障の検出が行われなくなる（符号Ｔ２で示したタイミング）。

Description

車体加速度センサの故障診断装置、アンチロック'ブレーキ 'システム技術分野

[0001] 本発明は、車両に搭載され、車両の走行中に車両の走行状態に応じて変化するセンサ、特に車両の車体加速度を検出する車体加速度センサの故障診断を行う車体加速度センサの故障診断装置、該車体加速度センサの故障診断装置を備えるアンチロック ·ブレーキ ·システムに関する。

背景技術

[0002] アンチロック 'ブレーキ'システム（以下、 ABSとする）の制御に必要な車輪減速度信号は、非駆動輪のある 2輪駆動自動車では容易に得ることが可能である。しかし、 4 輪駆動自動車において、センターディファレンシャル及び後輪軸ディファレンシャル力 Sロックされ、 4つの車輪が直結状態におかれた場合、すべての車輪が慣性モーメントの大き、エンジンに連結されるため、ブレーキトルクの変化に対する車輪の応答速度が著しく低下する。このため、車輪減速度信号を得ることがほとんど不可能であり、それによつて、車輪はロックすることになる。このような問題を解決するための手段の 1 つとして、一般的に 4輪駆動自動車には車体加速度センサが搭載されている。この車体加速度センサで、車体の進行方向の車体加速度を計測し、ブレーキ制動時の減速度が一定値より小さければ摩擦抵抗値の低い路面 (以下、低路面という）であると判定する。そして、摩擦抵抗値の高い路面 (以下、高路面という）用のスリップ制御ロジック力低 μ路面用のスリップ制御ロジックに切り換えて制御精度を高めることによって、車輪のロックを防いでいる。したがって、この車体加速度センサは、特に 4輪駆動自動車の ABSにおいて欠力せないものであり、車体加速度センサが故障した場合は、スリップ制御が不可能となり、車輪がロックする虞が生じる。そのため、車体加速度センサの故障検出は、不可欠なものであるといえる。車体加速度センサの故障モードは、いくつかの故障モードが想定される力その 1つとして、一定の車体加速度信号を出力したまま車体の加速度に追従して車体加速度出力信号が変化しなくなってしまう出力固着故障がある。 [0003] この車体加速度センサの出力固着故障を検出する従来技術の一例としては、アンチロック ·ブレーキ制御の非制御時において、車輪速センサ力も演算した車体加速度と、車体加速度センサが検出した車体加速度とを比較し、その差が所定値以上であるときに車体加速度センサが出力固着故障していると判定するものが公知である（例えば、特許文献 1を参照)。或いは、十分大きな傾斜角を有する坂道を上ったり下つたりする際に想定される重力によって車体に作用する車体加速度をしきい値に設定し、車輪速センサ力も演算した車体加速度がこのしきい値より大きぐかつ車体加速度センサが検出して、る車体加速度がこのしき、値より小さ、場合に、車体加速度センサが出力固着故障していると判定するものが公知である（例えば、特許文献 2を参照)。さら〖こは、車輪速度から演算した論理的車体加速度と、車体加速度センサが検出した物理的車体加速度との相対的な加速度差を演算し、その加速度差が既定値を超えた状態の継続時間を計測し、その加速度差が既定値を超えた状態である間に物理的車体加速度の最小加速度と最大加速度を記憶し、加速度差が既定値を超えた状態の継続時間が既定時間を超えた時点で、記憶した最小加速度と最大カロ速度との差が一定の差以下である場合に車体加速度センサが出力固着故障していると判定するものが公知である（例えば、特許文献 3を参照)。

[0004] 特許文献 1 :特開平 1 195168号公報

特許文献 2 :特開平 8- 184610号公報

特許文献 3：特開 2003-63375号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 一般的な自動車の車両用 ABSは、 ECU (エレクトロニック 'コントロール.ユニット）と呼ばれる車両制御装置を備えている。 ECUは、車輪速センサから伝達される交流信号を入力して車輪速度を演算し、それを基にしてスリップ率や車輪加減速度を算出する演算機能、算出したスリップ率や車輪加減速度を論理的に組み合わせてブレーキ圧力に対するアンチロック ·ブレーキ制御命令を発生し、液圧ユニットに伝達する制御機能、及び各構成部品やシステム全体の機能チェックと監視を行い、それら〖こ欠陥が生じた場合には、警報ランプや警報ブザー等によって、運転者に警報した上で、アンチロック'ブレーキ制御機能を停止させるとともに、通常ブレーキの動作を可能にするシステムモニタ機能等を有しており、車体加速度センサの出力固着の故障検出等も ECUで実行される。自動車の走行中において ECUは、常時様々な車両状態情報から多種多様な演算処理、及びその演算処理に基づくアンチロック'ブレーキ制御等の様々な制御処理等を実行しなければならず、そのため、自動車の走行中に車体加速度センサの出力固着故障検出を常時実行することによって、 ECUの制御処理負荷が増大し、自動車の走行状態によっては、演算処理、制御処理等に遅延が生じて所望のアンチロック ·ブレーキ制御性能が十分に得られな、可能性がある。

[0006] 本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、車両に搭載され、車両の走行中に車両の走行状態に応じて出力が変化するセンサ、特に車両の車体加速度を検出する車体加速度センサの故障診断による車両用アンチロック'ブレーキ ·システムの制御処理負荷を低減させることにある。

課題を解決するための手段

[0007] 上記課題を達成するため、本発明の第 1の態様は、車両に搭載された車体加速度センサと、前記車両の速度を検出する車両速度検出手段と、前記車体加速度センサの出力変動幅を演算する車体加速度センサ出力変動幅演算手段とに基づいて、前記車体加速度センサの故障診断を行う故障診断装置であって、前記車両速度検出手段により検出された車両速度が所定速度以上であって、かつ、前記車体加速度センサ出力変動幅演算手段により演算された前記車体加速度センサの出力変動幅が、所定値以上になるまでの間、作動することを特徴とする車体加速度センサの故障診断装置である。

[0008] 車体加速度センサの出力固着故障等の故障診断は、車体加速度センサの出力信号がほとんど変化しない状態が継続した場合に車体加速度センサの出力信号の出力固着故障によるものなの力、検出対象の状態がほとんど変化しないことによるものなのかを車両の他の状態情報等力推測するものであるから、所定速度以上の車両速度で走行中にぉ、て、車体加速度センサの変動幅が所定値以上で変動したと、うことは、少なくとも車体加速度センサの出力固着故障等は生じていないのであり、車体加速度センサの出力固着故障等の故障診断を行う必要がない状態であると言える [0009] したがって、所定速度以上の車両速度で走行中に車体加速度センサの出力値の変動幅が所定値以上になった時点で、車体加速度センサの出力固着故障等が発生していないと判定し、以降は、車両速度が所定速度未満に低下するまで車体加速度センサの出力固着故障等の故障診断を行わな、ようにすることによって、車体加速度センサの出力固着故障等の故障診断を行う必要がない状態において車体加速度センサの出力固着故障等の故障診断を行わな、ようにすることができる。

[0010] それによつて、車両の走行中において車体加速度センサの出力固着故障等の故障診断を必要がある状態にぉ、てのみ車体加速度センサの出力固着故障等の故障診断を行うようにすることができるので、車体加速度センサの出力固着故障等の故障診断が車両の走行中に常時行われなくなり、車両の走行中における車両用アンチ口ック ·ブレーキ ·システムの制御処理負荷を大幅に低減させることができると、う作用効果が得られる。

尚、所定速度は、可能な限り低い速度に設定されるのがより好ましぐそれによつて、車体加速度センサの出力固着故障等が発生していた場合には、車両が走行を開始した直後に出力固着故障等を検出することができる。また、車体加速度センサの出力変動幅の所定値は、車体加速度センサの電源電圧の電圧変動による出力値の変動より十分大きい変動幅で、かつ可能な限り小さい変動幅に設定されるのがより好ましぐそれによつて、車体加速度センサの出力固着故障等を見落とす虞が生じることなぐかつ、走行中に車体加速度センサの出力固着故障等の故障診断が行われる時間を最小限に短縮することができる。

[0011] 本発明の第 2の態様は、さらにタイマ手段を備えることにより、車両速度が所定速度以上の状態が長時間継続した場合に所定時間の間隔で定期的に車体加速度センサの出力固着故障検出等の故障診断をすることができる。

[0012] 本発明の第 3の態様は、記憶更新手段を備え、本発明の第 4の態様は、リセットされることによって、再度車両速度が所定速度以上になった時点から車体加速度センサの出力値の変動幅が新たに測定され、その時点から車体加速度センサの出力変動幅が所定値以上になるまでの間、車体加速度センサの出力固着故障等の故障診断が行われるよう〖こすることができる。

[0013] 本発明の第 5の態様は、車体加速度演算手段と比較計測手段とを備え、車体加速度センサが出力固着故障していれば、車体加速度センサの出力する車体加速度は変動しないはずであり、車体加速度センサが正常な状態で大きな傾斜角を有する坂道を上ったり下ったりする際は、車体加速度センサの出力する車体加速度は大きく変動することによって判断することができるものである。大きな傾斜角を有する坂道を上ったり下ったりする際等に、車体加速度センサが正常であるにもかかわらず誤って出力固着故障を検出することなぐかつ車体に作用する車体加速度が小さい状況においても的確に車体加速度センサの出力固着故障の検出をすることが可能になる。

[0014] 本発明の第 6の態様は、前述した第 1の態様一第 5の態様のいずれかに記載の車体加速度センサの故障診断装置は、アンチロック'ブレーキ制御を行う制御装置に含まれており、前記制御装置と、該制御装置力出力されるブレーキ信号に基づきブレーキ力の制御を行う液圧制御ユニットと、該液圧制御ユニットからの出力を受け作動するブレーキ装置とを備える車両用アンチロック ·ブレーキ ·システムであり、車両用ァンチロック .ブレーキ ·システムにお、て、前述した第 1の態様一第 5の態様の、ずれかに記載の発明による作用効果を得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図 1は、車体加速度センサを備えた本発明に係る車両用 ABSのシステム構成を示した概略のブロック図である。

車両用 ABSの基本構成は、「車両速度検出手段」としての車輪速センサ 4と、本発明に係る「車体加速度センサの故障診断装置」としての ECU2と、液圧ユニット 3とから成る。車輪速センサ 4は、車輪 41とともに回転する歯車 42の歯を検出することによつて、車輪 41の回転速度に比例した周波数の交流信号を発生するものである。 EC U2は、「車体加速度センサ出力変動幅演算手段」及び「車体加速度変動幅演算手段」としての演算ブロック 21を備えている。演算ブロック 21は、車輪速センサ 4から伝達される交流信号を入力して車輪速度を演算し、それを基にしてスリップ率や車輪加減速度等のアンチロック'ブレーキ制御に必要な演算機能を有する。また、演算プロック 21は、車輪速センサ 4 (車両速度検出手段)の出力信号に基づいて車体加速度 (後述する論理的車体加速度)を演算する (車体加速度演算手段)。

[0016] ECU2は、演算ブロック 21が算出したスリップ率や車輪加減速度を入力し、論理的に組み合わせてブレーキ圧力に対する制御命令を発生し、液圧ユニット 3に伝達するアンチロック ·ブレーキ制御機能を有する制御ブロック 22を備えている。 ECU2は、各構成部品やシステム全体の機能チェックと監視を行ヽ、それらに欠陥が生じた場合には、警報ランプ 5や図示していない警報ブザー等によって、運転者に警報した上で、アンチロック'ブレーキ制御機能を停止させるとともに、通常ブレーキの動作を可能にするシステムモニタ機能を有するモニタブロック 23を備えている。

[0017] 液圧ユニット 3は、マスタシリンダ 6とホイールシリンダ 44との間に配設され、ブレーキペダル 7の踏み力によるブレーキディスク 43に対するブレーキ圧の増減とは別に、 ECU2からの制御命令を受けて、電磁弁 31や図示していないポンプ、モータ等を駆動することにより直接又は間接的にブレーキ圧力を増減させる。車体加速度センサ 1 は、進行方向の加速度を検出するセンサである。そして、車体加速度センサ 1の出力する車体加速度は、 ECU2の演算ブロック 21に入力され、車体加速度センサ 1が検出した減速度が一定値より小さければ低路面であると判定する。そして、制御プロック 22は、高路面用のスリップ制御ロジック力も低路面用のスリップ制御ロジックに切り換えて制御精度を高めることによって、車輪 41のロックを防いでいる。また、車体加速度センサ 1は、モニタブロック 23に故障監視 (故障診断)される。また、当該実施の形態において、車体加速度センサ 1は、アナログ式 Gセンサである。アナログ式 Gセンサは、ホール素子を利用した電子回路で構成されており、細かいステップで車体に作用する前後方向の加速度を検出して出力可能なものである。尚、車体加速度センサ 1は、特にアナログ式 Gセンサに限定されるものではなぐ他の方式による車体加速度センサ 1であっても本発明の実施は可能である。

[0018] つづいて、「車体加速度センサの故障診断装置」としての ECU2における車体加速度センサ 1の出力固着故障を検出する手順の第 1実施例について、図 2—図 6を参照しながら説明する。

[0019] 図 2は、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出を実行するタイミングを規定する手順の第 1実施例を示したフローチャートである。尚、当該手順は、車両の電源が投入されて!ヽる間、定周期で繰り返し実行される手順である。

まず、出力固着故障検出停止フラグ力 ON力否かを判定する (ステップ Sl)。この出力固着故障検出停止フラグは、後述する車体加速度センサ 1の出力固着故障を検出する手順を実行する力否かを選択するためのフラグであり、この出力固着故障検出停止フラグが OFFである間のみ、車体加速度センサ 1の出力固着故障の検出が行われ、このフラグが ONである間は、車体加速度センサ 1の出力固着故障の検出は行われな、。出力固着故障検出停止フラグ力 OFFである場合には (ステップ S1で N o)、つづ、て、車両速度が「所定速度」としての既定速度 γ以上か否かを判定する（ステップ S2)。既定速度 γは、当該実施例においては、約 4mZsに設定されており、可能な限り低い速度に設定されるのがより好ましぐそれによつて、車体加速度センサ 1の出力固着故障が発生していた場合には、車両が走行を開始した直後に出力固着故障を検出することができる。車両速度が既定速度 Ί未満である場合には (ステップ S 2で No)、車両が停止している状態であると判定してそのまま当該手順を終了する。車両速度が既定速度 γ以上である場合には (ステップ S2で Yes)、車両が走行中であると判定し、つづいて、車体加速度センサ 1 (Gセンサ）の出力値の変動幅力 S「車体加速度センサの出力変動幅の所定値」としての既定変動幅 δ以上か否かを判定する (ステップ S3)。既定変動幅 δは、当該実施例においては、約 0. 59m/s² に設定されており、車体加速度センサ 1の電源電圧の電圧変動による出力値の変動より十分大きい変動幅で、かつ可能な限り小さい変動幅に設定されるのがより好ましぐそれによつて、車体加速度センサ 1の出力固着故障を見落とす虞が生じることなく、かつ、走行中に車体加速度センサ 1の出力固着故障検出が行われる時間を最小限に短縮することができる。

車体加速度センサ 1 (Gセンサ）の出力値の変動幅が既定変動幅 δ未満である場合には (ステップ S3で No)、つまり、車体加速度センサ 1の出力値が明確に変動したことが確認できな、場合には、車体加速度センサ 1の出力固着故障が生じて、る可能性があるので、前述した出力固着故障検出停止フラグを ONせずに、そのまま当該手順を終了する。一方、車体加速度センサ 1 (Gセンサ）の出力値の変動幅が既定変動幅 δ以上である場合には (ステップ S3で Yes)、車体加速度センサ 1の出力値が明確に変動したことが確認できた場合には、車体加速度センサ 1の出力固着故障が生じて、な、状態であるから出力固着故障を検出する必要がな、と判定し、前述した出力固着故障検出停止フラグを ONにして当該手順を終了する (ステップ S4)。そして、出力固着故障検出停止フラグが ONになっている場合には (ステップ S1で No) 、車両速度が既定速度 γ以上力否かを判定する (ステップ S 5)。車両速度が既定速度 γ以上である場合には (ステップ S5で Yes)、車両が走行中であると判定して出力固着故障検出停止フラグを ONのまま維持して当該手順を終了し、車両速度が既定速度 Ί未満に低下して、る場合には (ステップ S 5で No)、車両が停止して、る状態であると判定し、出力固着故障検出停止フラグを OFFにして当該手順を終了する (ステツプ S6)。

図 3及び図 4は、車体加速度センサ 1の出力固着故障を検出するタイミングを示したタイミングチャートの第 1実施例である。

運転者によって車両の電源スィッチが ONされると車両の各部に電力が供給されるようになり、 ECU2による車両の制御が開始されるとともに、車体加速度センサ 1やその他の各センサも機能し始める（符号 Sで示したタイミング)。車体加速度センサ 1の出力電圧が 0Vから加速度 0の状態での出力電圧である約 2. 3Vまで上昇し、そこから符号 TSで示した時間（約 0. 5秒)経過後に車体加速度センサ 1の出力値が安定して、車両の車体加速度を検出可能な状態になる。運転者によってエンジンが始動され、車両の走行が開始されると車両速度が上昇し始め、車体加速度センサ 1の出力電圧が車両に作用する車体加速度に応じて変動するようになる。車両速度が既定速度 γ (4mZs)以上になった時点から (符号 T1で示したタイミング）、車体加速度センサ 1の出力値の最大値 Gmax、及び最小値 Gminの記憶'更新が開始され、最大値 G maxと最小値 Gminとの差、つまり、車体加速度センサ 1の出力値の変動幅が既定変動幅 δ以上になった力否かの判定が行われるようになる。そして、車体加速度センサ 1の出力値の変動幅が既定変動幅 δ以上になった時点で車体加速度センサ 1の出力固着故障検出停止フラグが OFF力 ONになり、車体加速度センサ 1の出力固着故障の検出が行われなくなる (符号 T2で示したタイミング)。また、車両速度が既定速度 γ (4mZs)以下になった時点で (符号 Τ3で示したタイミング）、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出停止フラグが ON力も OFFになるとともに、いったん記憶されている最大値 Gmax、及び最小値 Gminがクリアされた後、再び車体加速度センサ 1 の出力値の最大値 Gmax、及び最小値 Gminの記憶'更新が行われる。これにより、車体加速度センサ 1の出力固着故障の検出は、出力固着故障検出停止フラグが OFF になっている間のみ行われることになる。したがって、車体加速度センサ 1の出力固着故障を検出することによる ECU2の処理負荷を低減させることができる。

[0022] 図 5は、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出のタイミングを示したタイミングチヤートである。

符号 Aで示した曲線は、車輪速度から演算した車体加速度 (論理的車体加速度）を示した論理的車体加速度曲線である。符号 Bで示した曲線は、車体加速度センサ 1にて検出された車体加速度 (物理的車体加速度）を示した物理的車体加速度曲線である。また、 Amaxで示した破線の曲線は、図示の通り、論理的車体加速度曲線に既定値 αを加算した車体加速度曲線であり、 Aminで示した破線の曲線は、図示の通り、論理的車体加速度曲線から既定値 αを減算した車体加速度曲線である。ここで、既定値 αは、車体加速度センサ 1が正常に機能している限りにおいて、継続的に生じる可能性のある論理的車体加速度曲線と物理的車体加速度曲線との相対的な加速度差の最大値に設定され、実験等により求められる値である。尚、この既定値 αは、出力固着故障の誤検出の虞がない範囲において、可能な限り小さいほうが好ましぐ高い感度で出力固着故障の検出が可能になる。したがって、物理的車体カロ速度曲線が、 Amaxの車体加速度曲線と Aminの車体加速度曲線との間の領域を推移している間は、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出は行わない。尚、当該実施の形態において既定値 αは、約 1. 47mZS²に設定されている。また、図示していないが、上記車体加速度の曲線は、縦軸を車体加速度、横軸を時間軸とした曲線である。

[0023] フェールカウンタは、物理的車体加速度曲線が、 Amaxの車体加速度曲線と Amin の車体加速度曲線との間の領域の外を連続して推移している間の継続時間をカウントする。つまり、論理的車体加速度曲線と物理的車体加速度曲線との相対的な加速度差が、既定値 αを超えた間の継続時間を計測するものである。また、フェールカウンタにて、上記相対的な加速度差が既定値 aを超えた間の «続時間をカウント中は、暫定故障検出フラグをセットする。この暫定故障検出フラグは、上記相対的な加速度差が既定値 αを超えたことを示すものであり、車体加速度センサ 1に出力固着故障が発生した可能性のある上記相対的な加速度差が生じたことを示すものである。したがって、この暫定故障検出フラグを成立させた時点では、まだ車体加速度センサ 1 が出力固着故障であるという判定はしない。そして、上記相対的な加速度差が既定値 αを超えた継続時間が、既定時間以下だった場合には、暫定故障検出フラグをリセットする。ここで、既定時間は、車体加速度センサ 1が正常に機能している限りにおいて、論理的車体加速度曲線と物理的車体加速度曲線との相対的な加速度差が既定値 αを継続的に越える可能性のある時間より長い時間に設定され、実験等により求められる値である。つまり、符号 F1で示したように、上記相対的な加速度差が既定値 αを超えた継続時間力既定時間である 1秒間以下の場合には、例えば、路面の段差等によって、瞬間的に強い車体加速度が車体に作用したことによるものと判定し、暫定故障検出フラグをリセットして出力固着故障の検出処理を継続する。

一方、上記相対的な加速度差が既定値 aを超えた継続時間が、既定時間を超えた場合には、上記相対的な加速度差が既定値 aを超えた間の物理的車体加速度の最大値と最小値との差を演算して算出し、既定値 )8と比較する。ここで、既定値 )8は、車体加速度センサ 1が出力固着故障して!/、る状態にお、て車体加速度センサ 1が出力しうる加速度変動幅の最大値に設定され、実験等により求められる値である。つまり、符号 F2で示したように、上記相対的な加速度差が既定値 αを超えた継続時間が既定時間である 1秒間を経過した時点で、既定値 aを超えた上記相対的な加速度差力車体加速度センサ 1の出力固着故障によるものであるかを判定するものである

。尚、当該実施の形態において既定値 j8は、約 0. 98mZS²に設定されている。また、既定時間は、出力固着故障の誤検出の虞がない範囲において、可能な限り短いほうが好ましぐより短い時間で出力固着故障の検出が可能になる。また、既定値 |8は、出力固着故障の誤検出の虞がない範囲において、可能な限り小さいほうが好ましく、高い精度で出力固着故障の検出が可能になる。尚、当該実施の形態において既定時間は、約 1秒に設定されている。

[0025] そして、上記物理的車体加速度の最大値と最小値との差が、既定値 β以下である場合には、車体加速度センサ 1の出力が変動しないまま固着した出力固着故障であると判定し、暫定故障検出フラグをリセットするとともに故障検出フラグを成立させる。出力固着故障と判定し、故障フラグを成立させた時点で、車内の警報ランプ 5を点灯させるとともに、アンチロック'ブレーキ制御機能を停止させ、通常ブレーキの動作を可能にする。また、図示していない不揮発性記憶媒体に車体加速度センサ 1の出力固着故障の故障コードを記憶する。一方、符号 Cで示した破線のように、上記物理的車体加速度の最大値と最小値との差が既定値 j8を越えている場合には、例えば、大きな傾斜角を有する坂道を上ったり下ったりする際に、重力によって車体に作用する車体加速度の変動によるものであると判定し、故障検出フラグは成立させない。また、暫定故障検出フラグをリセットして出力固着故障の検出処理を中止する。

[0026] 図 6は、車体加速度センサ 1の出力固着故障を検出する手順を示したフローチヤ一トである。尚、当該手順は、車両の電源が投入されている間、定周期で繰り返し実行される手順である。

まず、前述した車体加速度センサ 1の出力固着故障検出停止フラグ力 SONになっている力否かを判定する (ステップ Sl l)。車体加速度センサ 1の出力固着故障検出停止フラグが ONになっている場合には (ステップ S11で Yes)、そのまま当該手順を終了するので、車体加速度センサ 1の出力固着故障の検出は行われない。一方、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出停止フラグ力 OFFになつている場合には (ステップ S 11で No)、つづいて、ブレーキシステムに対してアンチロック'ブレーキ制御が実行されている力否かを判定する (ステップ S 12)。アンチロック'ブレーキ制御中であれば (ステップ S 12で No)、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出は行わない。一方、アンチロック'ブレーキ制御中でなければ (ステップ S 12で Yes)、つづいて、車両が一定の速度以上で走行中か否かを判定する (ステップ S13)。車両が一定の速度以上で走行中でない、つまり停車中であれば (ステップ S 13で No)、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出は行わない。一方、車両が一定の速度以上で走行中であれば (ステップ S 13で Yes)、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出を行う。 [0027] つづヽて、車輪速度から演算した論理的車体加速度と車体加速度センサ 1が出力する物理的車体加速度との相対的な差を求め、前記既定値 aと比較する (ステップ S 14)。論理的車体加速度と物理的車体加速度との差の絶対値が、既定値 α以下の時は (ステップ S 14で No)、車体加速度センサ 1は正常とみなし、既定値 aを越えたときは (ステップ S14で Yes)、その時点、前述した暫定故障検出フラグを成立させ、フェールカウンタのカウントアップを開始する（ステップ S 15)。また、フェールカウンタのカウントアップが開始された時点力の、物理的車体加速度の最小値と最大値を常に更新しながら記憶していく。そして、論理的車体加速度と物理的車体加速度との差の絶対値が、既定値 αを越えている間のフェールカウンタの値が、 1秒以下の時は (ステップ S 15で No)、前述したように、瞬間的に強い車体加速度が車体に作用したことによるものと判定し、暫定故障検出フラグをリセットする。

[0028] 一方、論理的車体加速度と物理的車体加速度との差の絶対値が、既定値 aを越えている間のフェールカウンタの値が、 1秒を越えた時は（ステップ S 15で Yes)、つづ、て、記憶したその間の物理的車体加速度の最大値と最小値とを取得し (ステップ S 16)、その差を演算して算出し、前記既定値 |8と比較する (ステップ S 17)。その最大値と最小値との差力既定値 β以上の時は (ステップ S17で No)、前述したように、例えば、大きな傾斜角を有する坂道を上ったり下ったりする際に、重力によって車体に作用する車体加速度の変動によるものであると判定し、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出フラグは成立させない。また、暫定故障検出フラグをリセットして出力固着故障検出処理を中止する (ステップ S18)。そして、その最大値と最小値との差力既定値 j8未満の時は (ステップ S 17で Yes)、車体加速度センサ 1の出力が変動しないまま固着した出力固着故障であると判定し、暫定故障検出フラグをリセットするとともに出力固着故障検出フラグを成立させる (ステップ S19)。これにより、大きな傾斜角を有する坂道を上ったり下ったりする際に、車体加速度センサ 1が正常であるにもかかわらず誤って出力固着故障を検出することなぐかつ車体に作用する車体加速度が小さ、状況にぉヽても的確に車体加速度センサ 1の出力固着故障を検出することが可能になる。

[0029] このようにして、車両に搭載され、車両の走行中に車両の走行状態に応じて出力が変化するセンサ、特に車両の車体加速度を検出する車体加速度センサ 1の出力固着故障検出による ECU2 (車両制御装置)の処理負荷を低減させることができる。

[0030] つづいて、車体加速度センサ 1の出力固着故障を検出する手順の第 2実施例について、図 7及び図 8を参照しながら説明する。

図 7は、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出を実行するタイミングを規定する手順の第 2実施例を示したフローチャートである。尚、当該手順は、車両の電源が投入されて!ヽる間、定周期で繰り返し実行される手順である。

当該実施例に示した手順は、前述した車体加速度センサ 1の出力固着故障検出を実行するタイミングを規定する手順の第 1実施例において、車両の走行中には、所定時間経過毎に出力固着故障検出停止フラグを OFFにして、車体加速度センサ 1の出力固着故障の検出を実行するか否かを判定するようにしたものである。ステップ S2 1一 S24については、図 2に示したフローチャートのステップ S1— S4と同様なので説明は省略する。出力固着故障検出停止フラグが ONになっている場合には (ステップ S21で No)、車両速度が既定速度 γ以上力否かを判定し (ステップ S25)、車両速度が既定速度 Ί未満に低下して、る場合には (ステップ S25で No)、車両が停止している状態であると判定し、出力固着故障検出停止フラグを OFFにして当該手順を終了する (ステップ S26)。一方、車両速度が既定速度 γ以上である場合には (ステップ S25で Yes)、つづいて、出力固着故障検出停止フラグが OFF力も ONになった時点力も所定時間経過した力否かを判定する (ステップ S27)。出力固着故障検出停止フラグが OFF力 ONになった時点から所定時間経過してヽな、場合には (ステップ S27で No)、出力固着故障検出停止フラグを ONのまま維持して当該手順を終了する。そして、出力固着故障検出停止フラグが OFFから ONになった時点力も所定時間経過してヽる場合には (ステップ S27で Yes)、出力固着故障検出停止フラグを O Nから OFFにして当該手順を終了する（ステップ S26)。

[0031] 図 8は、車体加速度センサ 1の出力固着故障を検出するタイミングを示したタイミングチャートの第 2実施例である。

走行中に車体加速度センサ 1の出力値の変動幅が既定変動幅 δ以上になった時点で車体加速度センサ 1の出力固着故障検出停止フラグが OFF力 ONになり、車体加速度センサ 1の出力固着故障の検出が行われなくなる (符号 T4で示したタイミング)。出力固着故障検出停止フラグが OFFから ONになった時点力もタイマによる計時が行われ、車両速度が既定速度 γ以上のまま出力固着故障検出停止フラグが O FF力 ONになった時点力の経過時間が所定時間（符号 TRで示した時間）以上になった時点で最大値 Gmax及び最小値 Gminの記憶 ·更新がリセットされ、、つたん記憶して、る最大値 Gmax及び最小値 Gminがクリアされる（符号 T5で示したタイミング)。最大値 Gmax及び最小値 Gminがいったんクリアされると、車体加速度センサ 1の出力値の最大値 Gmaxと最小値 Gminとの差が既定変動幅 δ未満となり、それによつて、出力固着故障検出停止フラグが ON力も OFFになる。その時点から車体加速度センサ 1の出力値の最大値 Gmax、及び最小値 Gminの記憶'更新が再び開始され、最大値 Gmaxと最小値 Gminとの差、つまり、車体加速度センサ 1の出力値の変動幅が既定変動幅 δ以上になった力否かの判定が行われるようになる。そして、車体カロ速度センサ 1の出力値の変動幅が再び既定変動幅 δ以上になった時点で車体加速度センサ 1の出力固着故障検出停止フラグ力 SOFF力も ONになり、車体加速度センサ 1の出力固着故障の検出が行われなくなると同時にタイマによる計時が開始される (符号 T6で示したタイミング)。このようにして、既定速度 γ以上で走行中の間、所定時間毎に車体加速度センサ 1の出力固着故障の検出を行うことができる。

また、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出を実行するタイミングを規定する手順の第 3実施例としては、上述した第 1実施例又は第 2実施例において、車両速度が既定速度 Ί未満である間に車体加速度センサ 1の出力値の変動幅が既定変動幅 δ 以上になった場合も以降の車体加速度センサ 1の出力固着故障検出を行わないようにするものが挙げられる。車両が停止している状態においても車両への人の乗り降り等で車体加速度センサ 1の出力値が変動して、その変動幅が既定変動幅 δ以上になる場合もあるので、車両速度が既定速度 γ未満である間に、つまり車両がほぼ停止している間に車体加速度センサ 1の出力値の変動幅が既定変動幅 δ以上になつた場合にも車体加速度センサ 1の出力固着故障が発生して!ヽなヽと判定することが可能である。車体加速度センサ 1の出力固着故障が生じていないことをより迅速に検出することができ、車両の走行開始前力も車体加速度センサ 1の出力固着故障の検出を行わな、ようにすることができるので、車両の走行中における ECU2の処理負荷をさらに低減させることができる。

[0033] つづいて、車体加速度センサ 1の出力固着故障を検出する手順の第 3実施例について、図 9一図 11を参照しながら説明する。

[0034] 図 9は、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出を実行するタイミングを規定する手順の第 3実施例を示したフローチャートである。尚、当該手順は、車両の電源が投入されて!ヽる間、定周期で繰り返し実行される手順である。

まず、車体加速度センサ 1 (Gセンサ）の出力値の変動幅が既定変動幅 δ以上か否かを判定する (ステップ S31)。既定変動幅 δは、当該実施例においては、約 0. 59 mZs²に設定されており、車体加速度センサ 1の電源電圧の電圧変動による出力値の変動より十分大きい変動幅で、かつ可能な限り小さい変動幅に設定されるのがより好ましぐそれによつて、車体加速度センサ 1の出力固着故障を見落とす虞が生じることなぐかつ、走行中に車体加速度センサ 1の出力固着故障検出が行われる時間を最小限に短縮することができる。車体加速度センサ 1 (Gセンサ）の出力値の変動幅が既定変動幅 δ以上である場合には (ステップ S31で Yes)、車体加速度センサ 1 の出力値が明確に変動したことが確認できた場合には、車体加速度センサ 1の出力固着故障が生じて、な、状態である力出力固着故障を検出する必要がな!、と判定し、前述した出力固着故障検出停止フラグを ONにする (ステップ S32)。一方、車体加速度センサ 1 (Gセンサ）の出力値の変動幅が既定変動幅 δ未満である場合には（ステップ S31で No)、つまり、車体加速度センサ 1の出力値が明確に変動したことが確認できな、場合には、車体加速度センサ 1の出力固着故障が生じて!/、る可能性があるので、前述した出力固着故障検出停止フラグを ONせずに、つづいて、車両速度が既定速度 ε以下か否かを判定する (ステップ S33)。前述した既定速度 γと既定速度 εとは、 ε < γの関係を有しており、当該実施例においては、既定速度 γは約 4mZs、既定速度 εは約 0. 5mZsに設定されている。車両速度が既定速度 ε以上である場合には (ステップ S33で No)、つづいて、車両速度が既定速度 γ以上か否かを判定する (ステップ S34)。車両速度が既定速度 γ未満である場合には (ステツプ S34で No)、そのまま当該手順を終了し、車両速度が既定速度 γ以上である場合には (ステップ S 34で Yes)、車両が走行中であると判定して車両走行確認フラグを O Nにする (ステップ S35)。一方、車両速度が既定速度 ε以下である場合には (ステツプ S33で Yes)、車両が停車中であると判定し、つづいて、車両走行確認フラグが OF F力否かを判定する（ステップ S36)。車両走行確認フラグが OFFである場合には (ステツプ S36で Yes)、そのまま当該手順を終了し、車両走行確認フラグが ONである場合には (ステップ S36で No)、車両が既定速度 γ以上で走行した後に停止した (車両速度が既定速度 ε以下に低下した)と判定し、車両走行確認フラグ及び出力固着故障検出停止フラグを OFFにして (ステップ S37)、当該手順を終了する。

[0035] 図 10及び図 11は、車体加速度センサ 1の出力固着故障を検出するタイミングを示したタイミングチャートの第 1実施例である。

運転者によって車両の電源スィッチが ONされると車両の各部に電力が供給されるようになり、 ECU2による車両の制御が開始されるとともに、車体加速度センサ 1やその他の各センサも機能し始める（符号 Sで示したタイミング)。車体加速度センサ 1の出力電圧が 0Vから加速度 0の状態での出力電圧である約 2. 3Vまで上昇し、そこから符号 TSで示した時間（約 0. 5秒)経過後に車体加速度センサ 1の出力値が安定して、車両の車体加速度を検出可能な状態になる。この時点から (符号 T1で示したタイミング）、車体加速度センサ 1の出力値の最大値 Gmax、及び最小値 Gminの記憶 · 更新が開始され、最大値 Gmaxと最小値 Gminとの差、つまり、車体加速度センサ 1の出力値の変動幅が既定変動幅 δ以上になった力否かの判定が行われるようになる。運転者によってエンジンが始動され、車両の走行が開始されると車両速度が上昇し、車両速度が既定速度 Ί (4m/s)以上になった時点で車両走行確認フラグが OFF 力も ONになる。そして、車体加速度センサ 1の出力値の変動幅が既定変動幅 δ以上になった時点で車体加速度センサ 1の出力固着故障検出停止フラグが OFFから ONになり、車体加速度センサ 1の出力固着故障の検出が行われなくなる (符号 T2 で示したタイミング)。

[0036] また、車両速度が既定速度 ε (0. 5mZs)以下になった時点で (符号 Τ3で示したタイミング）、車両走行確認フラグが ON力 OFFになり、車体加速度センサ 1の出力固着故障検出停止フラグが ONから OFFになる。車体加速度センサ 1の出力固着故障検出停止フラグが ON力も OFFになると、いったん記憶されている最大値 Gmax、及び最小値 Gminがクリアされた後、再び車体加速度センサ 1の出力値の最大値 G max,及び最小値 Gminの記憶'更新が行われる。これにより、車体加速度センサ 1の出力固着故障の検出は、出力固着故障検出停止フラグが OFFになって、る間のみ行われること〖こなる。したがって、車体加速度センサ 1の出力固着故障を検出することによる ECU2の処理負荷を低減させることがでさる。

[0037] 尚、本発明は上記実施例に限定されることなぐ特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。また、出力固着故障を検出する対象としては、特に車体加速度センサ 1に限定されるものではなぐ例えば、車両が回転する速度を検出するョ一レートセンサやステアリングホイールの回転角度情報を生成する舵角センサ等であつても良ぐこれらのセンサを出力固着故障の検出対象とした態様においても本発明による作用効果を得ることが可能である。

産業上の利用可能性

[0038] 本発明は、車両に搭載され、車両の走行中に車両の走行状態に応じて変化するセンサ、特に車両の車体加速度を検出する車体加速度センサの出力信号に基づいて、車両の制御を実行する車両制御装置、及びアンチロック'ブレーキ制御装置において実施可能であり、このような車両制御装置、及びアンチロック'ブレーキ制御装置に本発明による作用効果をもたらすことが可能である。

図面の簡単な説明

[0039] [図 1]車両用 ABSのシステム構成を示した概略のブロック図である。

[図 2]固着故障検出を実行するタイミングを規定する手順の第 1実施例である。

[図 3]固着故障を検出するタイミングを示したタイミングチャートである。

[図 4]固着故障を検出するタイミングを示したタイミングチャートである。

[図 5]車体加速度センサの固着故障検出のタイミングチャートである。

[図 6]車体加速度センサの固着故障検出手順を示したフローチャートである。

[図 7]固着故障検出を実行するタイミングを規定する手順の第 2実施例である。

[図 8]固着故障を検出するタイミングを示したタイミングチャートである。圆 9]固着故障検出を実行するタイミングを規定する手順の第 3実施例である。

[図 10]固着故障を検出するタイミングを示したタイミングチャートである。

圆 11]固着故障を検出するタイミングを示したタイミングチャートである。

Claims

請求の範囲

[1] 車両に搭載された車体加速度センサと、前記車両の速度を検出する車両速度検出手段と、前記車体加速度センサの出力変動幅を演算する車体加速度センサ出力変動幅演算手段とに基づいて、前記車体加速度センサの故障診断を行う故障診断装置であって、

前記車両速度検出手段により検出された車両速度が所定速度以上であって、かつ、前記車体加速度センサ出力変動幅演算手段により演算された前記車体加速度センサの出力変動幅が、所定値以上になるまでの間、作動することを特徴とする車体加速度センサの故障診断装置。

[2] 請求項 1において、さらにタイマ手段を備え、前記車体加速度センサの出力変動幅が所定変動幅以上になった時点力所定時間経過後、再び前記車体加速度センサの出力変動幅が所定変動幅以上になるまでの間作動して、前記車体加速度センサの故障診断を行うことを特徴とする車体加速度センサの故障診断装置。

[3] 請求項 1又は 2において、前記車体加速度センサの出力値の最大値と最小値とを記憶及び更新する記憶更新手段を備え、

記憶して!/、る前記車体加速度センサの出力値の最大値と最小値との差を前記車体加速度センサの出力変動幅とすることを特徴とする車体加速度センサの故障診断装置。

[4] 請求項 3において、前記記憶更新手段に記憶された前記車体加速度センサの出力値の最大値と最小値は、車両速度が前記所定速度未満に低下した時点でリセットされることを特徴とする車体加速度センサの故障診断装置。

[5] 請求項 1において、前記車両速度検出手段の出力信号に基づいて車体加速度を演算する車体加速度演算手段と、

該車体加速度演算手段の演算値と前記車体加速度センサ出力変動幅演算手段の出力値との相対的な加速度差が既定値 aを超えた状態の継続時間を計測する比較計測手段とを備え、

前記加速度差が既定値 aを超えた状態である間の前記車体加速度センサの出力値の最大値と最小値を記憶し、前記加速度差が前記既定値 aを超えた状態の継続時間が既定時間を超えた時点で、記憶した前記車体加速度センサの出力値の最大値と最小値との差が既定値 ι8以下である場合に、前記車体加速度センサが出力固着故障状態であると判定することを特徴とする車体加速度センサの故障診断装置請求項 1一 5のいずれか 1項に記載の車体加速度センサの故障診断装置は、アンチロック ·ブレーキ制御を行う制御装置に含まれており、前記制御装置と、該制御装置から出力されるブレーキ信号に基づきブレーキ力の制御を行う液圧制御ユニットと、該液圧制御ユニットからの出力を受け作動するブレーキ装置とを備える車両用アンチロック ·ブレーキ ·システム。