JP2008260339A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に装着された各種センサの検出値に応じて、比例電磁弁の開度を調整して車両を制御する車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that controls a vehicle by adjusting an opening degree of a proportional solenoid valve in accordance with detection values of various sensors mounted on the vehicle.
従来の車両制御装置では、車両に装着されたセンサ等が故障した場合において、故障を運転者等に知らせるために、それらセンサ等の故障検出を行っている。故障検出は、例えば、センサが検出値として出力するアナログ電圧値を計測し、そのアナログ電圧値に応じて行うものなどがある。 In the conventional vehicle control device, when a sensor or the like mounted on the vehicle breaks down, the failure detection of those sensors or the like is performed in order to notify the driver or the like of the failure. The failure detection includes, for example, a method in which an analog voltage value output as a detection value by a sensor is measured and performed according to the analog voltage value.
故障検出方法の一例としては、出力電圧値が異常な場合にはカウンタをカウントアップし、出力電圧が正常な場合にはカウンタをカウントダウン、またはクリアし、このカウンタ値が所定値以上になった場合に故障と判断することが考えられる。 As an example of the failure detection method, when the output voltage value is abnormal, the counter is counted up, and when the output voltage is normal, the counter is counted down or cleared, and this counter value exceeds a predetermined value. It is conceivable that a failure is determined.
車両制御装置と大電流を消費する車両搭載装置(例えば、アンチロックブレーキ制御装置)のそれぞれのグランドが同じ場所に接地されており、故障診断対象のセンサのグランドが車両制御装置とは別に接地されている場合において、車両搭載装置が大電流を消費すると、車両制御装置のグランド電位が高くなる。 The grounds of the vehicle control device and the on-vehicle device that consumes a large current (for example, the anti-lock brake control device) are grounded at the same location, and the ground of the sensor to be diagnosed is grounded separately from the vehicle control device. In the case where the vehicle mounted device consumes a large current, the ground potential of the vehicle control device becomes high.
車両制御装置のグランド電位が高くなることにより、故障検出対象のセンサ値が本来の電圧値よりも見かけ上、低下する。この結果、センサ値が見かけ上、低下することが原因で、故障診断対象のセンサが異常でないにもかかわらず、故障として誤った診断がなされる問題がある。 As the ground potential of the vehicle control device increases, the sensor value of the failure detection target apparently decreases from the original voltage value. As a result, there is a problem that an erroneous diagnosis is made as a failure even though the sensor to be diagnosed is not abnormal because the sensor value is apparently lowered.
この問題に対し、大電流を消費することにより車両制御装置のグランド電位が高くなる事象(例えば、アンチロックブレーキシステムの作動やシフトモータの作動などの事象)を事前に把握しておき、その事象が発生した場合には、車両制御装置のグランド電位が高くなっていると判断し、センサの故障診断を停止することで誤って故障を検出することを防止する従来技術がある(例えば、特許文献1参照)。 To deal with this problem, know in advance events that increase the ground potential of the vehicle control device by consuming a large current (for example, events such as the operation of an antilock brake system or the operation of a shift motor). If this occurs, it is determined that the ground potential of the vehicle control device is high, and there is a conventional technique that prevents erroneous detection by stopping the failure diagnosis of the sensor (for example, patent document) 1).
しかしながら、従来技術には次のような課題がある。
特許文献1は、事前に把握している事象が動作している間には、グランド電位が高くなることにより誤って故障を検出することを防止するために、その期間における故障検出を停止していた。しかしながら、事前に把握している事象が動作している状態で、センサの断線等でセンサ値が異常となった場合にも、故障検出を停止しているため、センサの断線を検出できず、運転者に故障の発生を知らせることができないといった問題がある。
However, the prior art has the following problems.
In
さらに、スロットルポジションセンサの値を使用する車体の制御においては、アンチロックブレーキシステムが作動中にはグランド電位が高くなることにより、異常な値となったセンサ値を使用して車両の制御を行うため、車両が運転者の意図しない状態になるといった問題がある。 Furthermore, in the control of the vehicle body using the value of the throttle position sensor, the vehicle is controlled using the sensor value that is abnormal because the ground potential becomes high while the anti-lock brake system is operating. Therefore, there is a problem that the vehicle is in a state not intended by the driver.
さらに、事前に把握していた事象以外の原因でグランド電位が高くなった場合には、故障診断対象のセンサが異常でないにもかかわらず誤って故障を検出してしまい、運転者は、その故障に対する対応が必要となる。さらに、この場合には、センサが故障であると誤って診断されることで、センサの取り替えが発生し、無用な労力、費用が発生するといった問題がある。 Furthermore, if the ground potential becomes high due to a cause other than the event that has been grasped in advance, the fault is detected erroneously even though the sensor subject to fault diagnosis is not abnormal, and the driver It is necessary to deal with Further, in this case, there is a problem that the sensor is replaced by mistakenly diagnosing that the sensor is faulty, and unnecessary labor and cost are generated.
本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、グランド電位が上昇するような事象が発生した場合にも、故障の誤検出を防止するとともに、断線等の故障検出を可能とする車両制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and even when an event such as a rise in ground potential occurs, it is possible to prevent erroneous detection of failure and to detect failure such as disconnection. An object of the present invention is to obtain a vehicle control device that performs the above-described operation.
本発明に係る車両制御装置は、車両に装着された各種センサの検出値に応じて、比例電磁弁の開度を調整して車両を制御する車両制御装置において、比例電磁弁の電流値に重畳されたディザ電流の振幅に基づいて車両制御装置のグランド電位を推定するグランド電位推定手段と、グランド電位推定手段により推定されたグランド電位から各種センサの検出値を補正するセンサ値補正手段と、センサ値補正手段により補正された後の各種センサの検出値に基づいて、比例電磁弁の開度を調整する制御手段と、センサ値補正手段により補正された後の各種センサの検出値に基づいて、各種センサの異常検出を行う故障検出手段とを備えるものである。 A vehicle control device according to the present invention superimposes on a current value of a proportional solenoid valve in a vehicle control device that controls the vehicle by adjusting the opening of the proportional solenoid valve according to detection values of various sensors mounted on the vehicle. A ground potential estimating means for estimating the ground potential of the vehicle control device based on the amplitude of the dither current, a sensor value correcting means for correcting detection values of various sensors from the ground potential estimated by the ground potential estimating means, and a sensor Based on the detection values of the various sensors after being corrected by the value correction means, based on the detection values of the various sensors after being corrected by the control means for adjusting the opening of the proportional solenoid valve, and the sensor value correction means, And a failure detection means for detecting abnormality of various sensors.
本発明によれば、比例電磁弁の電流値に重畳されたディザ電流の振幅に基づいて、変位後のグランド電位を推定し、推定したグランド電位に基づいて各種センサによる検出値を補正し、補正後の検出値を用いて比例電磁弁の開度制御、ならびに各種センサの異常検出処理を行うことにより、グランド電位が上昇するような事象が発生した場合にも、故障の誤検出を防止するとともに、断線等の故障検出を可能とする車両制御装置を得ることができる。 According to the present invention, the ground potential after displacement is estimated based on the amplitude of the dither current superimposed on the current value of the proportional solenoid valve, and the detection values by various sensors are corrected based on the estimated ground potential. By using the detected value later to control the opening of the proportional solenoid valve and the abnormality detection process of various sensors, it is possible to prevent erroneous detection of a fault even when an event that causes an increase in ground potential occurs. Thus, it is possible to obtain a vehicle control device that enables failure detection such as disconnection.
以下、本発明の車両制御装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。なお、以下の実施の形態においては、車両制御装置を四輪駆動車両の制御に使用した場合を例に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a vehicle control device of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a case where the vehicle control device is used for controlling a four-wheel drive vehicle will be described as an example.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における車両制御装置の制御対象である四輪駆動車両を模式的に表した図である。この図1において、車両制御装置10の制御対象である四輪駆動車両は、エンジン31、スロットルポジションセンサ32、トランスミッション41、センタデフ42、フロントデフ43、リアデフ44、クラッチ45、前左車輪46、前右車輪47、後左車輪48、後右車輪49を含んで構成されている。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a four-wheel drive vehicle that is a control target of the vehicle control device according to
エンジン31で発生したトルクは、トランスミッション41へ伝達され、トランスミッション41で減速または増速される。トランスミッション41の出力は、センタデフ42に伝えられ、センタデフ42は、フロントデフ43、リアデフ44に駆動力を伝達する。
Torque generated by the engine 31 is transmitted to the transmission 41 and is decelerated or increased by the transmission 41. The output of the transmission 41 is transmitted to the center differential 42, and the center differential 42 transmits driving force to the front differential 43 and the
車両では、コーナリング時に4つの車輪がとる旋回半径の違いから、4つの車輪の回転速度に違いが発生する。この車輪の回転速度の違いにより、旋回を妨げる力が働き、旋回能力が低下する、いわゆるタイトコーナーブレーキ現象が発生する。 In a vehicle, a difference occurs in the rotational speed of the four wheels due to the difference in turning radius of the four wheels during cornering. Due to the difference in the rotational speed of the wheels, a so-called tight corner brake phenomenon occurs in which a force that hinders turning acts and the turning ability decreases.
車輪速の違いを吸収し、このようなタイトコーナーブレーキ現象を解消するために、車両にはディファレンシャルギアが装着されている。すなわち、前輪の左右輪の速度差を吸収するために、フロントデフ43が装着されており、後輪の左右輪の速度差を吸収するために、リアデフ44が装着されている。さらに、四輪駆動車両では、前後輪の車輪速差を吸収するためにセンタデフ42が設けられる。
In order to absorb the difference in wheel speed and eliminate such a tight corner braking phenomenon, the vehicle is equipped with a differential gear. That is, a front differential 43 is attached to absorb the speed difference between the left and right front wheels, and a
車輪速差を吸収するために用いられるディファレンシャルギアの1つであるフロントデフ43では、センタデフ42から配分された回転を前左車輪46と前右車輪47に伝達する。車両が直進時は、前左車輪46と前右車輪47にかかる負荷が同じため、フロントデフ43は、センタデフ42から伝達された回転を前左車輪46と前右車輪47に均等に配分する。
In the front differential 43 that is one of the differential gears used to absorb the wheel speed difference, the rotation distributed from the center differential 42 is transmitted to the front
一方、例えば、車両の左旋回時においては、前左車輪46の旋回半径は、前右車輪47の旋回半径よりも小さくなるため、前左車輪46にかかる負荷が前右車輪47にかかる負荷よりも大きくなる。この場合、フロントデフ43は、センタデフ42から伝達された回転を、前左車輪46よりも前右車輪47に対して多く伝達する。
On the other hand, for example, when the vehicle is turning left, the turning radius of the front
リアデフ44も、後左車輪48と後右車輪49に対して、フロントデフ43と同様の働きをする。このように、ディファレンシャルギアは、負荷の少ない側へ多く回転を配分する性質を持つ。
The
四輪駆動車両が急加速する場合には、車体荷重が後輪側に多くかかり、後輪の負荷が大きくなる。そして、センタデフ42は、負荷の少ない方へ回転を伝達する性質から、トランスミッション41からの回転を前輪へ多く伝える。その結果として、前輪は、空転しやすくなる。さらに、前輪が空転すると、後輪へ駆動力が伝わりにくくなる。 When the four-wheel drive vehicle accelerates rapidly, the vehicle body load is increased on the rear wheel side, and the load on the rear wheel increases. The center differential 42 transmits a large amount of rotation from the transmission 41 to the front wheels due to the property of transmitting the rotation to a direction with less load. As a result, the front wheels are easy to idle. Furthermore, when the front wheels are idle, the driving force is not easily transmitted to the rear wheels.
また、タイヤにかかる荷重が大きい方に駆動力を多く配分することで、車両の加速性能は向上する。従って、四輪駆動車両が急加速する場合には、理論的には、後輪に駆動力を多く配分することで、車両の加速性能が向上することになる。しかしながら、センタデフ42を設けることで、その性能が悪化する。 In addition, the acceleration performance of the vehicle is improved by allocating a large amount of driving force to the tire with the greater load. Therefore, when a four-wheel drive vehicle accelerates suddenly, theoretically, the acceleration performance of the vehicle is improved by allocating more driving force to the rear wheels. However, the provision of the center differential 42 deteriorates its performance.
そこで、センタデフ42を設けることによる加速性能の悪化を防ぐために、センタデフ42の差動を制限する装置を設ける。本実施の形態1では、差動制限装置として、クラッチ45を設けている。
Therefore, in order to prevent deterioration in acceleration performance due to the provision of the center differential 42, a device for limiting the differential of the center differential 42 is provided. In the first embodiment, a
クラッチ45の拘束力を制御することで、センタデフ42の2つの出力軸がデフフリーの状態から、直結に近い状態まで制御可能となり、センタデフ42の差動を制限できる。従って、本実施の形態1では、車両の加速性能を向上させるため、加速時にクラッチ45の拘束力を増加し、センタデフ42の差動を制限する。
By controlling the restraining force of the
車両は、アクセルペダルが踏まれ、エンジンに空気を吸入するスロットル弁が開かれることで加速を行う。そこで、本実施の形態1において、車両制御装置10は、スロットル弁の開度を検出するスロットルポジションセンサ32の出力を計測し、その値と車体速度との関係からクラッチ拘束力を算出し、油圧システム20にクラッチ拘束力を指示する。
The vehicle accelerates when an accelerator pedal is depressed and a throttle valve that sucks air into the engine is opened. Therefore, in the first embodiment, the
油圧システム20は、車両制御装置10に指示された拘束力を実現するために、クラッチにかかる油圧を制御し、クラッチ45の拘束力を制御する。
The
図2は、本発明の実施の形態1における四輪駆動車両の油圧システム20と車両制御装置10との関係を模式的に表した図である。この図2において、油圧システム20は、ポンプ21、モータ22、チェック弁23、タンク24、アキュムレータ25、圧力センサ26、比例電磁弁27、およびリリーフ弁28を含んで構成されている。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the relationship between the
車両制御装置10は、ポンプ21を作動させたい場合には、車両制御装置10よりモータ22に動作指示を出力する。動作指示を受けたモータ22は、直ちに作動することにより、軸で連結されたポンプ21が作動する。
The
ポンプ21が作動すると、作動油の逆流を防止するために設けられたチェック弁23を介して、タンク24内の作動油がアキュムレータ25へ送られる。
When the
車両制御装置10は、圧力センサ26の信号を信号処理し、ポンプ圧力を計算する。そして、車両制御装置10は、ポンプ圧力がポンプ停止用圧力設定値より大きくなった場合には、モータ22の停止指示を発するように動作する。
The
一方、車両制御装置10は、圧力がポンプ動作用圧力設定値より小さくなった場合には、モータ22の動作指示を発するように動作する。さらに、車両制御装置10は、目標とする比例電磁弁27の開度を決定し、目標開度に応じた電流を比例電磁弁27へ流す。
On the other hand, the
比例電磁弁27は、内部のソレノイドに流れる電流に応じて開度が変化することにより、クラッチ45に圧力を供給する。比例電磁弁27に流れる電流が大きい場合には、比例電磁弁27の開度が大きく、クラッチ45の拘束力が大きくなる。一方、比例電磁弁27に流れる電流が小さい場合には、比例電磁弁27の開度が小さく、クラッチ45の拘束力が小さくなる。
The
図3は、本発明の実施の形態1における車両制御装置10の詳細構成図である。この図3の車両制御装置10は、CPU11、駆動回路12、電流検出手段13、およびEEPROM14を含んで構成されている。
FIG. 3 is a detailed configuration diagram of the
さらに、CPU11は、ディザ振幅計測手段111、振幅差演算手段112、グランド電位推定手段113、センサ値計測手段114、センサ値補正手段115、目標電流値決定手段116、故障検出手段117、故障通知手段118、ディザ補正手段119、および制御手段120で構成される。
Further, the CPU 11 includes a dither amplitude measuring unit 111, an amplitude difference calculating unit 112, a ground potential estimating unit 113, a sensor value measuring unit 114, a sensor
このような構成を備えた車両制御装置10の内部回路は、グランドG2が基準となっている。また、外部回路としては、一端がグランドG1に接続された比例電磁弁27が、端子1を介して電流検出手段13に接続され、グランドG1が基準のスロットルポジションセンサ32が、端子2を介してセンサ値計測手段114に接続されている。
The internal circuit of the
車両制御装置10内のCPU11は、スロットルポジションセンサ32の値に応じてPWM Dutyを決定する。駆動回路12は、CPU11の決定したPWM Dutyに応じてトランジスタTR1をオン、オフする。
The CPU 11 in the
電流検出手段13は、比例電磁弁27に流れる電流を、シャント抵抗R1を用いて計測する。比例電磁弁27は、ソレノイドで構成されており、そのソレノイドに流れる電流値に応じて比例電磁弁27の開度が変化する。そして、比例電磁弁27は、弁のヒステリシス特性、応答性の向上のために、比例電磁弁27のソレノイドに流れる電流を微振動させ、摩擦係数を低減させることで、スプールの動作をスムーズにするディザ制御がCPU11により行われている。
The current detection means 13 measures the current flowing through the
EEPROM14は、基準振幅や振幅差とグランド電位の関係があらかじめ記憶されており、CPU11がPWM Dutyを決定する際に使用される。 The EEPROM 14 stores the relationship between the reference amplitude and the amplitude difference and the ground potential in advance, and is used when the CPU 11 determines the PWM duty.
次に、CPU11の動作について詳細に説明する。
CPU11内部のディザ振幅計測手段111は、電流検出手段13で検出された計測電流値からディザ振幅を計測する。振幅差演算手段112は、EEPROM14に記憶された基準振幅値と、ディザ振幅計測手段111で計測されたディザ振幅との振幅差を演算する。グランド電位推定手段113は、振幅差演算手段112で演算された振幅差からグランドG2の電位を推定する。
Next, the operation of the CPU 11 will be described in detail.
The dither amplitude measuring unit 111 inside the CPU 11 measures the dither amplitude from the measured current value detected by the current detecting unit 13. The amplitude difference calculation unit 112 calculates an amplitude difference between the reference amplitude value stored in the EEPROM 14 and the dither amplitude measured by the dither amplitude measurement unit 111. The ground potential estimation unit 113 estimates the potential of the ground G2 from the amplitude difference calculated by the amplitude difference calculation unit 112.
一方、センサ値計測手段114は、スロットルポジションセンサ32の出力電圧を計測する。そして、センサ値補正手段115は、グランド電位推定手段113で推定されたグランドG2の電位に応じて、センサ値計測手段114で計測されたセンサ値を補正する。さらに、目標電流値決定手段116は、補正後のセンサ値をもとに目標電流値を決定する。
On the other hand, the sensor value measuring means 114 measures the output voltage of the
故障検出手段117は、センサ値補正手段115による補正後のセンサ値を用いて故障検出を実施する。そして、故障が発生した場合には、故障検出手段117は、故障通知手段118を介して発生した故障を運転者に通知する。
The
ディザ補正手段119は、目標電流値決定手段116によって決定された目標電流値に対して、ディザ補正を実施する。制御手段120は、ディザ補正後の目標電流値に対して、電流検出手段13で検出した計測電流値が追従するように、PI制御を実施する。
The
駆動回路12は、制御手段120によるPI制御の結果として決定されたPWM Dutyに基づき、トランジスタTR1をオン、オフし、比例電磁弁27に電流を流す。また、トランジスタTR1がオフ時に発生するサージを吸収するために、ダイオードD1が接続されている。
Based on the PWM duty determined as a result of the PI control by the control means 120, the drive circuit 12 turns on and off the transistor TR1 and causes a current to flow through the
図4は、本発明の実施の形態1における定常状態でのディザ補正後の目標電流値と比例電磁弁27の電流との対応関係を示した図である。ディザ補正手段119は、目標電流値51に対して所定時間(例えば、数msec)ごとにディザ補正量52を加算、減算することで、ディザ補正後の目標電流値53を形成する。
FIG. 4 is a diagram showing a correspondence relationship between the target current value after dither correction in the steady state and the current of the
制御手段120は、ディザ補正後の目標電流値53に対して、電流検出手段13で計測された計測電流を追従させるため、PI制御を行う。制御手段120によるPI制御を行うことで、定常状態では比例電磁弁27に流れる電流は、図4(b)に示したような比例電磁弁電流54となる。また、制御手段120によるPI制御を実施することで、平均電流値55は、目標電流値51に追従し、ほぼ等しくなる。
The control means 120 performs PI control in order to make the measured current measured by the current detection means 13 follow the target current value 53 after dither correction. By performing the PI control by the control means 120, the current flowing through the
本実施の形態1において、アンチロックブレーキシステムの作動等でグランドG2の電位がグランドG1の電位よりも高くなった場合には、トランジスタTR1のオン、オフに関わらず、グランドG2からダイオードD1、シャント抵抗R1を通り、比例電磁弁27に電流が流れる。すなわち、シャント抵抗R1と電流検出手段13で検出した電流には、常にグランドG2から比例電磁弁27に流れ込む電流分のオフセットがかかる。
In the first embodiment, when the potential of the ground G2 becomes higher than the potential of the ground G1 due to the operation of the anti-lock brake system or the like, the diode D1, the shunt from the ground G2 regardless of whether the transistor TR1 is on or off. A current flows through the
このように、電流検出手段13で検出された計測電流値にオフセットがかかっていた場合でも、目標電流値51に対して制御手段120によるPI制御を実施しているため、平均電流値55は、目標電流値51に追従する。 Thus, even when the measured current value detected by the current detection means 13 is offset, the PI control by the control means 120 is performed on the target current value 51, and therefore the average current value 55 is The target current value 51 is followed.
一方、実際にバッテリ(+B)からトランジスタTR1、シャント抵抗R1を通り比例電磁弁27に流れる電流値は、目標電流値51からオフセット量を減算したものとなり、ディザ振幅56は、この減算後の電流値に対応した値となる。この結果、電流検出手段13で検出された計測電流値にオフセットがかかっていない場合よりも、ディザ振幅56は、小さくなる。
On the other hand, the current value that actually flows from the battery (+ B) through the transistor TR1 and the shunt resistor R1 to the
図5は、本発明の実施の形態1におけるグランドG2の電位に対する、ディザ振幅56と基準振幅との振幅差の関係を表した図である。図5に示すように、グランド電位G2とディザ振幅差との間には、一次関数の関係があるため、CPU11内のグランド電位推定手段113は、ディザ振幅56の計測結果に基づく振幅差から、グランドG2の電位を推定することが可能となる。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship of the amplitude difference between the dither amplitude 56 and the reference amplitude with respect to the potential of the ground G2 in the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, since there is a linear function relationship between the ground potential G <b> 2 and the dither amplitude difference, the ground potential estimation means 113 in the CPU 11 calculates from the amplitude difference based on the measurement result of the dither amplitude 56. It is possible to estimate the potential of the ground G2.
グランドG2の電位は、グランドG2の電位が0Vであるときのディザ振幅56を基準振幅とし、この基準振幅と、ディザ振幅計測手段111で計測された現在のディザ振幅56との振幅差から推定することができる。 The potential of the ground G2 is estimated from the amplitude difference between the reference amplitude and the current dither amplitude 56 measured by the dither amplitude measuring means 111, with the dither amplitude 56 when the potential of the ground G2 is 0V as a reference amplitude. be able to.
従って、グランドG2の電位を計測するために、基準振幅として、グランドG2の電位が0V時のディザ振幅が必要となる。しかし、この値は、トランジスタTR1、シャント抵抗R1、比例電磁弁27の抵抗値等のばらつきによって個体差が発生する。
Therefore, in order to measure the potential of the ground G2, the dither amplitude when the potential of the ground G2 is 0 V is required as the reference amplitude. However, individual differences occur in this value due to variations in the resistance values of the transistor TR1, the shunt resistor R1, the
そこで、このような個体差を解消するために、本実施の形態1では、車両制御装置10の実使用前、すなわち、工場出荷前に、グランドG1とグランドG2を共通に接地し、グランドG1とグランドG2の電位差を0Vとした状態でディザ振幅56を計測し、その計測結果を基準振幅としてEEPROM14に記憶させる。そして、車両制御装置10の実使用時には、EEPROM14に記憶された値が基準振幅として使用され、グランドG2の電位の推定が行われる。
Therefore, in order to eliminate such individual differences, in the first embodiment, the ground G1 and the ground G2 are grounded in common before the
このような基準振幅の計測は、工場出荷前の出荷検査装置等で実施される。 Such measurement of the reference amplitude is performed by a shipping inspection apparatus before shipment from the factory.
さらに、部品のばらつきを抑えるためには、次のような方策が考えられる。工場出荷前にグランドG1を基準にグランドG1とグランドG2間に電源を接続し、接続した電源の電圧を上昇させていったときのディザ振幅56を計測する。そして、計測したディザ振幅56と基準振幅から振幅差を求め、振幅差とグランド電位との関係を示すマップとしてEEPROM14にあらかじめ記憶しておく。 Furthermore, the following measures can be considered in order to suppress the variation of parts. Prior to factory shipment, a power source is connected between the ground G1 and the ground G2 with the ground G1 as a reference, and the dither amplitude 56 is measured when the voltage of the connected power source is increased. Then, an amplitude difference is obtained from the measured dither amplitude 56 and the reference amplitude, and stored in advance in the EEPROM 14 as a map indicating the relationship between the amplitude difference and the ground potential.
車両制御装置10を実使用時には、グランド電位推定手段113は、振幅差演算手段で求められた振幅差に対応するグランド電位を、EEPROM14に記憶された振幅差とグランド電位との関係を示すマップに基づいて推定する。このように、マップを利用したグランド電位の推定を行うことにより、部品のばらつきによる個体差の影響を抑えた推定が可能となる。
When the
このような振幅差とグランド電位との関係の計測は、工場出荷前の出荷検査装置等で実施される。 Such a measurement of the relationship between the amplitude difference and the ground potential is performed by a shipping inspection device before shipment from the factory.
センサ値補正手段115は、グランド電位推定手段113により推定されたグランドG2の電位を用いて、センサ値計測手段114により検出されたスロットルポジションセンサ32の出力電圧を補正する。スロットルポジションセンサ32の出力電圧は、車両制御装置10のグランドG2の電位が高くなっているため、見かけ上は、グランドG2の電位の上昇分だけが小さく計測される。
The sensor
従って、センサ値計測手段114において、グランド電位推定手段113によりディザ振幅56に基づいて推定されたグランドG2の電位を、センサ値計測手段114により検出されたスロットルポジションセンサ32の出力電圧に加算すれば、補正完了となる。この補正後のセンサ値を車両の制御に使用することで、グランドG2の電位が高くなっている場合にも、故障の誤検出を防止することができる。
Therefore, if the sensor value measuring means 114 adds the potential of the ground G2 estimated based on the dither amplitude 56 by the ground potential estimating means 113 to the output voltage of the
車両制御装置10内の故障検出手段117は、センサ値補正手段115により補正された後のスロットルポジションセンサ32の出力電圧値が異常な場合には、故障判定カウンタをカウントアップする。一方、出力電圧値が正常値となった場合には、故障検出手段117は、故障判定カウンタをクリアする。そして、故障検出手段117は、カウンタの値が所定値以上となった場合に、スロットルポジションセンサ32が故障したと判断する。
If the output voltage value of the
このように、本実施の形態1における車両制御装置は、故障判定を行うセンサ出力電圧として、グランドG2の電位の推定結果に基づく補正後のセンサ出力電圧を使用しているため、グランドG2の電位が高くなっている場合にも故障の誤検出が発生しない。また、この状態で、センサ断線等が原因でセンサ値が異常となった場合にも、故障検出手段117による故障検出が可能であり、運転者に故障を知らせることができる。 As described above, the vehicle control apparatus according to the first embodiment uses the corrected sensor output voltage based on the estimation result of the potential of the ground G2 as the sensor output voltage for performing the failure determination. Even when the value is high, no false detection of failure occurs. In this state, even when the sensor value becomes abnormal due to sensor disconnection or the like, failure detection by the failure detection means 117 is possible, and the driver can be notified of the failure.
図6は、本発明の実施の形態1における車両制御装置の一連の動作を示すフローチャートである。制御が開始されると、ステップS601において、ディザ振幅計測手段111は、ディザ振幅56の計測を行う。一例として、ディザ振幅計測手段111は、一定時間(例えば、ディザ周期57の2倍)の内の最大値と最小値を記憶しておき、最大値と最小値の差を取ることで、ディザ振幅56を計算することができる。
FIG. 6 is a flowchart showing a series of operations of the vehicle control device according to
次に、ステップS602において、振幅差演算手段112は、製品出荷前にEEPROM14に記憶された基準振幅値から、先のステップS601で計測されたディザ振幅56を減算し、ディザ振幅差を計算する。 Next, in step S602, the amplitude difference calculation means 112 subtracts the dither amplitude 56 measured in the previous step S601 from the reference amplitude value stored in the EEPROM 14 before product shipment, and calculates the dither amplitude difference.
次に、ステップS603において、グランド電位推定手段113は、出荷検査時にEEPROM14に記憶されているディザ振幅差とグランド電位との関係(先の図5の関係に相当)に基づいて、先のステップS602で求められたディザ振幅差に対応するグランドG2の電位を推定する。
Next, in step S603, the ground potential estimation means 113 determines the previous step S602 based on the relationship between the dither amplitude difference stored in the EEPROM 14 at the time of shipping inspection and the ground potential (corresponding to the relationship shown in FIG. 5). The potential of the ground G2 corresponding to the dither amplitude difference obtained in
次に、ステップS604において、センサ値補正手段115は、スロットルポジションセンサ32の出力電圧に対して、先のステップS603で推定されたグランドG2の電位を加算することで、補正後のセンサ値を得る。
Next, in step S604, the sensor
次に、ステップS605において、故障検出手段117は、センサ値の異常の有無を判断し、補正後のセンサ値が正常な場合には、ステップS606に進み、故障判定カウンタをクリアする。一方、補正後のセンサ値が異常な場合には、故障検出手段117は、ステップS607に進み、故障判定カウンタをカウントアップする。
Next, in step S605, the
さらに、ステップS608において、故障検出手段117は、この故障判定カウンタが所定の設定値以下であるか否かを判断する。そして、所定の設定値以上である場合には、故障検出手段117は、故障と判断してステップS609に進み、故障通知手段118を介して故障を運転者に通知する。一方、カウンタが所定の設定値以下である場合には、故障検出手段117は、故障がないものと判断し、ステップS601からの処理を繰り返す。
Further, in step S608, the
以上のように、実施の形態1によれば、大電流を消費する機器の作動等で車両制御装置のグランド電位が高くなった場合にも、ディザ振幅からグランド電位を推定し、推定結果に応じてセンサ値の補正を行って故障検出を行うことができる。この結果、グランド電位が高い状態でセンサ断線等の故障が発生した場合にも、補正後のセンサ値に基づく故障検出を行うことができ、運転者に故障の発生を知らせることが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, the ground potential is estimated from the dither amplitude even when the ground potential of the vehicle control device becomes high due to the operation of a device that consumes a large current, and according to the estimation result. Thus, it is possible to detect a failure by correcting the sensor value. As a result, even when a failure such as a sensor disconnection occurs in a state where the ground potential is high, failure detection based on the corrected sensor value can be performed, and the driver can be notified of the failure.
さらに、補正後のセンサ値に基づく目標電流値を車両の制御に用いることにより、グランド電位が高い状態においても、グランド電位が高くない場合の制御と同等の動作をすることが可能となる。この結果、グランド電位の状態によらず、運転者の意図通りの走行を実現できる。さらに、補正後のセンサ値を用いて故障検出を行うため、グランド電位が高くなることによるセンサ故障の誤検出を回避することができる。 Furthermore, by using the target current value based on the corrected sensor value for vehicle control, even when the ground potential is high, an operation equivalent to the control when the ground potential is not high can be performed. As a result, traveling as intended by the driver can be realized regardless of the state of the ground potential. Furthermore, since the failure detection is performed using the corrected sensor value, it is possible to avoid erroneous detection of the sensor failure due to the high ground potential.
さらに、グランド電位が0Vのときのディザ電流の振幅を基準振幅としてあらかじめ記憶しておき、計測されたディザ振幅との振幅差に基づいてグランド電位を推定することにより、基準値からの変位量としてグランド電位の絶対値を推定することが可能となり、グランド電位の推定精度が向上する。 Furthermore, the amplitude of the dither current when the ground potential is 0 V is stored in advance as a reference amplitude, and the ground potential is estimated based on the amplitude difference from the measured dither amplitude, so that the amount of displacement from the reference value is obtained. The absolute value of the ground potential can be estimated, and the estimation accuracy of the ground potential is improved.
さらに、出荷時等において、個々の車両生後装置ごとに、基準振幅値を測定してあらかじめ記憶しておくことにより、グランド電位を推定するための振幅差の部品のばらつきを押さえることができ、結果的にグランド電位の推定精度が向上する。 Furthermore, at the time of shipment, etc., by measuring and storing in advance the reference amplitude value for each individual vehicle post-natal device, it is possible to suppress variations in the components of the amplitude difference for estimating the ground potential. In particular, the estimation accuracy of the ground potential is improved.
さらに、出荷時等において、個々の車両生後装置ごとに、グランド電位と振幅差との関係をマップ化してあらかじめ記憶しておくことにより、グランド電位を推定するための振幅差とグランド電位の関係の部品のばらつきを抑えることができ、結果的にグランド電位の推定精度が向上する。 Furthermore, at the time of shipment, for example, the relationship between the ground potential and the amplitude difference is mapped and stored in advance for each individual vehicle postnatal device, so that the relationship between the amplitude difference and the ground potential for estimating the ground potential can be determined. Variations in parts can be suppressed, and as a result, the estimation accuracy of the ground potential is improved.
10 車両制御装置、11 CPU、12 駆動回路、13 電流検出手段、14 EEPROM(記憶手段)、20 油圧システム、21 ポンプ、22 モータ、23 チェック弁、24 タンク、25 アキュムレータ、26 圧力センサ、27 比例電磁弁、28 リリーフ弁、31 エンジン、32 スロットルポジションセンサ(各種センサ)、41 トランスミッション、42 センタデフ、43 フロントデフ、44 リアデフ、45 クラッチ、46 前左車輪、47 前右車輪、48 後左車輪、49 後右車輪、51 目標電流値、52 ディザ補正量、53 ディザ補正後の目標電流値、54 比例電磁弁電流、55 平均電流値、56 ディザ振幅、57 ディザ周期、111 ディザ振幅計測手段、112 振幅差演算手段、113 グランド電位推定手段、114 センサ値計測手段、115 センサ値補正手段、116 目標電流値決定手段、117 故障検出手段、118 故障通知手段、119 ディザ補正手段、120 制御手段。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記比例電磁弁の電流値に重畳されたディザ電流の振幅に基づいて車両制御装置のグランド電位を推定するグランド電位推定手段と、
前記グランド電位推定手段により推定された前記グランド電位から前記各種センサの検出値を補正するセンサ値補正手段と、
前記センサ値補正手段により補正された後の各種センサの検出値に基づいて、前記比例電磁弁の開度を調整する制御手段と、
前記センサ値補正手段により補正された後の各種センサの検出値に基づいて、前記各種センサの異常検出を行う故障検出手段と
を備えたことを特徴とする車両制御装置。 In a vehicle control device that controls the vehicle by adjusting the opening of the proportional solenoid valve according to the detection values of various sensors mounted on the vehicle,
Ground potential estimation means for estimating the ground potential of the vehicle control device based on the amplitude of the dither current superimposed on the current value of the proportional solenoid valve;
Sensor value correction means for correcting detection values of the various sensors from the ground potential estimated by the ground potential estimation means;
Control means for adjusting the opening of the proportional solenoid valve based on detection values of various sensors after being corrected by the sensor value correction means;
A vehicle control device comprising: failure detection means for detecting abnormality of the various sensors based on detection values of the various sensors after being corrected by the sensor value correction means.
前記グランド電位推定手段は、
前記車両制御装置のグランド電位が0Vのときのディザ電流の振幅を基準振幅としてあらかじめ記憶する記憶手段と、
前記比例電磁弁の電流値に重畳されたディザ電流の振幅から実振幅を求め、前記記憶手段に記憶された前記基準振幅と前記実振幅との振幅差を求める振幅差演算手段と
を有し、
前記振幅差演算手段より求められた前記振幅差に対応するグランド電位を推定する
ことを特徴とする車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
The ground potential estimating means includes
Storage means for preliminarily storing the dither current amplitude when the ground potential of the vehicle control device is 0 V as a reference amplitude;
Amplitude difference calculating means for obtaining an actual amplitude from the amplitude of the dither current superimposed on the current value of the proportional solenoid valve, and obtaining an amplitude difference between the reference amplitude and the actual amplitude stored in the storage means,
A vehicle control device that estimates a ground potential corresponding to the amplitude difference obtained by the amplitude difference calculation means.
前記記憶手段は、基準振幅と実振幅との振幅差と、グランド電位とを関連づけたマップをあらかじめさらに記憶し、
前記グランド電位推定手段は、前記記憶手段に記憶された前記マップに基づいて、前記振幅差演算手段より求められた前記振幅差に対応するグランド電位を推定する
ことを特徴とする車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 2,
The storage means further stores in advance a map that correlates an amplitude difference between a reference amplitude and an actual amplitude and a ground potential;
The vehicle control apparatus characterized in that the ground potential estimation means estimates a ground potential corresponding to the amplitude difference obtained by the amplitude difference calculation means based on the map stored in the storage means.
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