JP2017067586A - 異常診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加速度センサの状態について誤判定することを抑制する。【解決手段】制御装置は、加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａ以下である場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、または、加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａ以下でなく（Ｓ１００にてＮＯ）、異常診断期間でのレベルセンサの出力値の切り替わり回数がしきい値Ｂ以下である場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、Ｇセンサが正常状態であると診断するステップ（Ｓ１０２）と、加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａ以下でなく（Ｓ１００にてＮＯ）、異常診断期間でのレベルセンサの出力値の切り替わり回数がしきい値Ｂよりも大きい場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、Ｇセンサが異常状態であると診断するステップ（Ｓ１０６）とを含む、制御処理を実行する。【選択図】図６

Description

本発明は、車両に搭載される加速度センサの異常診断を精度高く実施する技術に関する。

たとえば、特開平１１−２９５３３７号公報（特許文献１）は、アンチロックブレーキ制御時に、加速度センサとの検出結果と、車輪速度センサの検出結果とに基づいて加速度センサの異常を検出する技術が開示される。

特開平１１−２９５３３７号公報

しかしながら、たとえば、車両の登坂走行時において、加速度センサが正常状態であるにもかかわらず、加速度センサの出力値であるセンサ加速度と車輪速度センサの検出結果に基づいて算出される推定加速度とが相違する場合がある。これは、登坂走行時には、加速度センサに対して車両の後進方向に重力の成分が作用することに起因する。従って、このような場合に加速度センサの異常判定を行なうと、加速度センサが正常状態であるにもかかわらず、加速度センサが異常であると誤判定してしまうことになる。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、加速度センサの状態について誤判定することを抑制する異常診断装置を提供することである。

この発明のある局面に係る異常診断装置は、車両に搭載され、液体を貯留する貯留タンクと、貯留タンクに貯留される液体の液面高さが上限高さから下限高さまでの間に一定の間隔で設定される複数のレベルのうちのいずれのレベルであるかを示す信号を出力するレベルセンサと、車両に作用する加速度を検出する加速度センサと、車両の速度を検出する車速センサと、レベルセンサの検出結果と、車速センサの検出結果と、加速度センサの検出結果とに基づいて加速度センサが異常であるか否かを診断する診断装置とを備える。診断装置は、加速度センサによって検出される第１加速度と、車速センサによって検出される車両の速度から算出される第２加速度との差の大きさがしきい値よりも大きい場合に、レベルセンサから出力される信号が異なるレベルを示す信号に切り替わる回数が予め定められた時間内に予め定められた回数よりも少ないときには、加速度センサが異常であると診断することを抑制する。

レベルセンサから出力される信号が異なるレベルを示す信号に切り替わる回数が予め定められた時間内に予め定められた回数よりも少ないときには、貯留タンク内の液体の液面の変化の頻度が少ない状態であるといえる。そのため、第１加速度と第２加速度との差の大きさがしきい値よりも大きい場合に、貯留タンク内の液体の液面の変化の頻度が少ない状態になることは、車両が登坂走行している可能性が高いことを示す。このようなときには、加速度センサが異常であると診断することを抑制することによって、誤判定を防止することができる。

好ましくは、診断装置は、第１加速度と第２加速度との差の大きさがしきい値よりも大きい場合に、レベルセンサから出力される信号が異なるレベルを示す信号に切り替わる回数が予め定められた時間内に予め定められた回数よりも多いときには、加速度センサが異常であると診断する。

レベルセンサから出力される信号が異なるレベルを示す信号に切り替わる回数が予め定められた時間内に予め定められた回数よりも多いときには、貯留タンク内の液体の液面の変化の頻度が多い状態であるといえる。そのため、第１加速度と第２加速度との差の大きさがしきい値よりも大きい場合に、貯留タンク内の液体の液面の変化の頻度が多い状態になることは、車両が登坂走行している可能性が低いことを示す。このようなときには、加速度センサが異常であると診断することによって、加速度センサの異常を精度高く診断することができる。

さらに好ましくは、貯留タンクは、車両の排気系において還元剤として用いられる尿素水を貯留する。

このようにすると、尿素水を貯留する貯留タンクに設けられるレベルセンサを用いて加速度センサが異常であるか否かの診断を精度高く実施することができる。

レベルセンサから出力される信号が異なるレベルを示す信号に切り替わる回数が予め定められた時間内に予め定められた回数よりも少ないときには、貯留タンク内の液体の液面の変化の頻度が少ない状態であるといえる。そのため、第１加速度と第２加速度との差の大きさがしきい値よりも大きい場合に、貯留タンク内の液体の液面の変化の頻度が少ない状態になることは、車両が登坂走行している可能性が高いことを示す。そのため、このようなときには、加速度センサが異常であると診断することを抑制することによって、誤判定を防止することができる。したがって、加速度センサの状態について誤判定することを抑制する異常診断装置を提供することができる。

車両の構成の一例を示す図である。 レベルセンサの構成を示す図（その１）である。 レベルセンサの構成を示す図（その２）である。 登坂走行時の車速とＧセンサの出力値と加速度の推定値との変化を示すタイミングチャートである。 制御装置の機能ブロック図である。 制御装置で実行される制御処理を示すフローチャートである。 制御装置の動作を説明するためのタイミングチャート（その１）である。 制御装置の動作を説明するためのタイミングチャート（その２）である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

図１に、車両１０の構成の一例が示される。本実施の形態において、車両１０は、ディーゼルエンジンを駆動源とする車両であるとして説明するが、少なくとも後述する液体を貯留する貯留タンクを搭載した車両であればよく、たとえば、車両は、ハイブリッド車両であってもよいし、電動車両であってもよい。また、エンジンは、ガソリンエンジンであってもよい。

車両１０は、エンジン２６と、排気システム３０と、制御装置１００と、Ｇセンサ１０２と、車速センサ１０４と、貯留タンク２０と、レベルセンサ１０６とを含む。

エンジン２６は、燃焼室内で燃料と空気の混合気を燃焼して作動する内燃機関である。エンジン２６の動作は、制御装置１００により制御される。エンジン２６の作動時に生じる排気ガスは、排気システム３０に排出される。

排気システム３０は、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）３２と、ＤＰＦ（Diesel Particulate filter）３４と、排気管３６と、尿素水添加弁３７と、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）３８とを含む。

エンジン２６からの排気ガスは、ＤＯＣ３２からＤＰＦ３４、排気管３６およびＳＣＲ３８を経由してマフラー等の図示しない消音器に送られる。排気管３６には、尿素水添加弁３７が設けられる。

ＤＯＣ３２は、酸化触媒であるとともに、ＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）成分の酸化性能を有する。ＤＰＦ３４において、排気ガス中の粒子状物質が捕集される。

尿素水添加弁３７は、制御装置１００からの制御信号に応じて排気管３６内に尿素水を添加（噴射）する。ＳＣＲ３８においては、尿素水添加弁３７によって添加された尿素水によって排気ガス中の窒素酸化物が浄化（還元）される。なお、還元剤としては、尿素水に特に限定されるものではない。

Ｇセンサ１０２は、車両１０の前後方向の加速度を検出する。Ｇセンサ１０２は、検出した車両１０の前後方向の加速度を示す信号を制御装置１００に送信する。

車速センサ１０４は、車両１０の速度（以下、車速とも記載する）Ｖを検出する。車速センサ１０４は、たとえば、車両１０の車輪の回転速度を検出する車輪速センサである。制御装置１００は、車輪速センサにより検出された車輪の回転速度から車速Ｖを算出する。

貯留タンク２０は、尿素水添加弁３７に供給するための尿素水を貯留する。貯留タンク２０内の尿素水は、図示しないポンプ等を用いて尿素水添加弁３７に供給される。貯留タンク２０は、所定のタンク形状を有している。図１において、タンク形状は、円筒形状である場合を一例としている。

貯留タンク２０内には、尿素水の液面高さを検出するレベルセンサ１０６が設けられる。レベルセンサ１０６は、貯留タンク２０に貯留される尿素水の液面高さが上限高さから下限高さ（底面）までの間に一定の間隔で設定される複数のレベルのうちのいずれのレベルであるかを示す信号を出力する。

レベルセンサ１０６は、シャフト１０７と、フロート１０８とを含む。シャフト１０７の内部には、上限高さから下限高さまでの間に一定の間隔で磁力により導通可能な複数個のスイッチが設けられる。図２に示すように、シャフト１０７の内部には、第１スイッチ１２１と、第２スイッチ１２２と、第３スイッチ１２３と、第４スイッチ１２４と、第５スイッチ１２５と、第６スイッチ１２６と、第７スイッチ１２７とを含む。第１スイッチ１２１は、下限高さの位置に設けられる。第７スイッチ１２７は、上限高さの位置に設けられる。第１スイッチ１２１〜第７スイッチ１２７は、低い位置から高い位置に番号の順に設けられる。各スイッチ間の距離は、等距離の位置であってもよいし、スイッチ間の尿素水の量が等量となる位置であってもよい。

フロート１０８は、貫通穴を有する円盤形状である。フロート１０８は、貫通穴の内周面がシャフト１０７の外周面に対向するように設けられる。また、フロート１０８は、尿素水においては尿素水から受ける浮力により浮上可能な材質で形成される。そのため、フロート１０８の位置は、尿素水の液面高さに応じてシャフト１０７の軸方向に沿って変化する。フロート１０８の内周面側には、磁石等の磁力を発生する部材（図示せず）が設けられる。そのため、フロート１０８の位置によってシャフト１０７の内部に設けられる第１スイッチ１２１〜第７スイッチ１２７のうちのいずれかのスイッチがフロート１０８からの磁力によってオン状態になる。

図３に示すように、第１スイッチ１２１〜第７スイッチ１２７は、オン状態になる場合には第１スイッチ信号〜第７スイッチ信号をそれぞれ制御装置１００に出力する。たとえば、図２に示すように、フロート１０８が第２スイッチ１２２に対応する高さである場合には、第２スイッチ１２２から第２スイッチ信号が制御装置１００に出力される。制御装置１００は、第１スイッチ信号〜第７スイッチ信号のうちのいずれかの信号を受信することによって貯留タンク２０における尿素水の液面高さについての情報を取得する。

制御装置１００は、Ｇセンサ１０２の検出結果と、車速センサ１０４の検出結果と、レベルセンサ１０６に基づいて車両１０の動作を制御する。制御装置１００は、レベルセンサ１０６により検出される貯留タンク２０内の尿素水の液面高さが、たとえば、第１スイッチ１２１に対応する高さであると判定する場合には、車両１０内の乗員に対して警告等の通知を行なう。

また、制御装置１００は、Ｇセンサ１０２の検出結果と、車速センサ１０４の検出結果とを比較して、Ｇセンサ１０２が異常状態であるか否かの診断を行なう。制御装置１００は、たとえば、Ｇセンサ１０２の出力値（車両１０の加速度の実測値）と、車速センサ１０４の出力値に基づく加速度の推定値との差の大きさがしきい値Ａよりも大きい場合に、Ｇセンサ１０２が異常状態である（すなわち、Ｇセンサ１０２の出力値の誤差が大きい状態である）と診断する。制御装置１００は、実測値と推定値との差の大きさがしきい値Ａ以下の場合には、Ｇセンサ１０２が正常状態であると診断する。

以上のような構成を有する車両１０の走行状態が平坦路を定常走行している状態から登坂路を加速走行する状態に変化する場合を想定する。

このような場合には、Ｇセンサ１０２が正常状態である場合においても、Ｇセンサ１０２の出力値と車速センサ１０４の検出結果に基づいて算出される加速度とは、相違する場合がある。これは、登坂走行時には、車両１０の後進方向に重力の成分が作用することに起因する。

図４に、車両１０が登坂走行を開始する場合のＧセンサ１０２の出力値の変化と、車速センサ１０４の出力値の変化とを示す。

時間Ｔａにて、走行路面が平坦路から登坂路に変化したときに運転者によりアクセルペダルが踏み込まれるなどした場合には、車両１０が緩やかに加速を開始する。このとき、加速度の推定値は、車速Ｖの増加に応じて時間Ｔａの時点の値から増加していく。このとき、車両１０には、車両１０の前進方向（すなわち、登坂路の斜面に沿って上る方向）の駆動力と、車両１０の後進方向（すなわち登坂路の斜面に沿って下る方向）の重力の成分とが作用する。そのため、図４のＧセンサの出力値の変化を示すグラフの実線に示すように、Ｇセンサ１０２の出力値は、前進方向の駆動力と後進方向の重力の成分とが釣り合う場合に前進方向の駆動力と後進方向の重力の成分とで相殺されてゼロとなる場合がある。そのため、Ｇセンサ１０２が正常であるにも関わらず、Ｇセンサ１０２の出力値に基づく加速度の実測値と車速センサ１０４の検出結果に基づく加速度の推定値との差がしきい値Ａよりも大きくなり、Ｇセンサ１０２が異常状態であると誤判定する場合がある。

そこで、本実施の形態においては、制御装置１００は、Ｇセンサ１０２によって検出される第１加速度（加速度の実測値）と、車速センサ１０４によって検出される車両１０の速度から算出される第２加速度（加速度の推定値）との差の大きさがしきい値Ａよりも大きい場合に、レベルセンサ１０６から出力される信号が異なるレベルを示す信号に切り替わる回数が予め定められた時間内に予め定められた回数Ｂよりも少ないときには、Ｇセンサ１０２が異常であると診断することを抑制するものとする。

レベルセンサ１０６から出力される信号が異なるレベルを示す信号に切り替わる回数が予め定められた時間内に予め定められた回数Ｂよりも少ないときには、貯留タンク２０内の尿素水の液面の変化の頻度が少ない状態であるといえる。そのため、第１加速度と第２加速度との差の大きさがしきい値Ａよりも大きい場合に、貯留タンク２０内の尿素水の液面の変化の頻度が少ない状態になることは、車両１０が登坂走行している可能性が高いことを示す。このようなときには、Ｇセンサ１０２が異常であると診断することを抑制することによって、誤判定を防止することができる。

図５に、本実施の形態に係る異常診断装置を構成する制御装置１００の機能ブロック図を示す。制御装置１００は、加速度判定部１５０と、出力値判定部１５２と、センサ異常診断部１５４とを含む。これらの構成は、プログラム等のソフトウェアにより実現されてもよいし、ハードウェアにより実現されてもよい。

加速度判定部１５０は、車速センサ１０４の出力値に基づく車速Ｖから算出される加速度の推定値と、Ｇセンサ１０２の出力値に基づく加速度の実測値との差の大きさ（絶対値）がしきい値Ａ以下であるか否かを判定する。加速度判定部１５０は、車速センサ１０４の出力値に基づく車速Ｖを時間微分することによって得られる値を加速度の推定値として算出する。また、しきい値Ａは、たとえば、予め定められた値であって、実験等によって適合される。

出力値判定部１５２は、加速度判定部１５０によって加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａよりも大きいと判定される場合には、異常診断期間内のレベルセンサ１０６の出力値の切り替わり回数がしきい値Ｂ以下であるか否かを判定する。

異常診断期間は、たとえば、加速度判定部１５０によって加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａよりも大きいと判定された時点から予め定められた時間が経過した時点までの期間である。また、しきい値Ｂは、たとえば、予め定められた値であって、実験等によって適合される。

出力値判定部１５２は、加速度判定部１５０によって加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａよりも大きいと判定される場合に、切り替わり回数をカウントするためのカウンタの値と、タイマの値とを初期値（たとえば、ゼロ）にリセットする。出力値判定部１５２は、予め定められた時間（たとえば、１秒）が経過する毎に１秒に対応する値をタイマの値に加算する。また、出力値判定部１５２は、レベルセンサ１０６の出力値が変化する毎にカウンタの値を１ずつ増加させる。出力値判定部１５２は、タイマの値が異常診断期間に対応する値以上となるときにカウンタの値がしきい値Ｂ以下であるか否かを判定する。

センサ異常診断部１５４は、加速度判定部１５０によって加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａ以下であると判定される場合には、Ｇセンサ１０２が正常状態であると診断する。また、センサ異常診断部１５４は、加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａ以下でないと判定される場合であって、かつ、出力値判定部１５２によって異常診断期間内のレベルセンサ１０６の出力値の切り替わり回数がしきい値Ｂ以下であると判定される場合には、Ｇセンサ１０２が正常状態であると診断する。

一方、センサ異常診断部１５４は、加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａよりも大きいと判定される場合であって、異常診断期間内のレベルセンサ１０６の出力値の切り替わり回数がしきい値Ｂよりも大きいと判定される場合には、Ｇセンサ１０２が異常状態であると診断する。

図６を参照して、本実施の形態に係る異常診断装置を構成する制御装置１００で実行される制御処理について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、制御装置１００は、加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａ以下であるか否かを判定する。加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａ以下であると判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。

Ｓ１０２にて、制御装置１００は、Ｇセンサ１０２が正常状態であると診断する。Ｓ１０４にて、制御装置１００は、異常診断期間内のレベルセンサ１０６の出力値の切り替わり回数がしきい値Ｂ以下であるか否かを判定する。異常診断期間内のレベルセンサ１０６の出力値の切り替わり回数がしきい値Ｂ以下であると判定される場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０６にて、制御装置１００は、Ｇセンサ１０２が異常状態であると診断する。
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る異常診断装置を構成する制御装置１００の動作について図７および図８を用いて説明する。

図７および図８の縦軸は、いずれもレベルセンサ１０６の出力値を示し、下から上にいくほど液面高さが高くなる順序で配置された各スイッチの出力値を示す。図７および図８の横軸は、いずれも時間を示す。なお、しきい値Ｂは、たとえば、「７」である場合を一例として説明する。

たとえば、平坦路を走行する車両１０が登坂走行を開始し、登坂走行を開始した後に運転者によりアクセルペダルが踏み込まれる場合を想定する。

走行路面が平坦路から登坂路に入った後にアクセルペダルが踏み込まれるなどした場合には、車両１０が緩やかに加速を開始する。このとき、加速度の推定値は、車速Ｖが増加していくため、加速を開始した時点の値から増加する。このとき、車両１０には、車両１０の前進方向の駆動力と、車両１０の後進方向の重力の成分とが作用する。そのため、前進方向の駆動力と後進方向の重力の成分とが釣り合う場合には、Ｇセンサ１０２の出力値は、加速度ゼロを示す値となる。そのため、加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａよりも大きくなる場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、異常診断期間内のレベルセンサ１０６の出力値の切り替わり回数がカウントされる。

＜Ｇセンサ１０２が正常状態である場合＞
図７に示すように、たとえば、時間Ｔ（０）において、異常診断期間が開始された場合を想定する。このとき、切り替わり回数のカウンタの値およびタイマの値が初期値ゼロにリセットされる。予め定められた時間が経過する毎にタイマの値に予め定められた時間に対応する値が加算される。このとき、レベルセンサ１０６の出力値は、たとえば、第２スイッチ１２２から出力される第２スイッチ信号に対応する値である場合を想定する。

時間Ｔ（１）にて、レベルセンサ１０６の出力値が第２スイッチ信号に対応する値から第１スイッチ１２１から出力される第１スイッチ信号に対応する値に変化する場合に、切り替わり回数のカウンタの値に「１」が加算されて、カウンタの値が「１」となる。

時間Ｔ（２）にて、レベルセンサ１０６の出力値が第１スイッチ信号に対応する値から第２スイッチ信号に対応する値に変化する場合に、切り替わり回数のカウンタの値にさらに「１」が加算されて、カウンタの値が「２」となる。

時間Ｔ（３）にて、レベルセンサ１０６の出力値が第２スイッチ信号に対応する値から第３スイッチ１２３から出力される第３スイッチ信号に対応する値に変化する場合に、切り替わり回数のカウンタの値にさらに「１」が加算されて、カウンタの値が「３」となる。

時間Ｔ（４）にて、レベルセンサ１０６の出力値が第３スイッチ信号に対応する値から第４スイッチ１２４から出力される第４スイッチ信号に対応する値に変化する場合に、切り替わり回数のカウンタの値にさらに「１」が加算されて、カウンタの値が「４」となる。

時間Ｔ（５）にて、レベルセンサ１０６の出力値が第４スイッチ信号から第５スイッチ１２５から出力される第５スイッチ信号に対応する値に変化する場合に、切り替わり回数のカウンタの値にさらに「１」が加算されて、カウンタの値が「５」となる。

時間Ｔ（６）にて、異常診断期間が経過した後に、切り替わり回数がしきい値Ｂ以下であると判定される（Ｓ１０４にてＹＥＳ）。そのため、Ｇセンサ１０２は、正常状態であると診断される（Ｓ１０２）。すなわち、Ｇセンサ１０２が異常状態であると診断されることが抑制される。

なお、たとえば、加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａ以下であると判定される場合には（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｇセンサ１０２は、正常状態であると診断される（Ｓ１０２）。

＜Ｇセンサ１０２が異常状態である場合＞
図８に示すように、たとえば、時間Ｔ（１０）において、異常診断期間が開始された場合を想定する。このとき、切り替わり回数のカウンタの値およびタイマの値が初期値ゼロにリセットされる。予め定められた時間が経過する毎にタイマの値に予め定められた時間に対応する値が加算される。このとき、レベルセンサ１０６の出力値は、たとえば、第３スイッチ１２３から出力される第３スイッチ信号に対応する値である場合を想定する。

時間Ｔ（１１）にて、レベルセンサ１０６の出力値が第３スイッチ信号に対応する値から第２スイッチ信号に対応する値に変化する場合に、切り替わり回数のカウンタの値に「１」が加算されて、カウンタの値が「１」となる。

時間Ｔ（１２）にて、レベルセンサ１０６の出力値が第２スイッチ信号に対応する値から第１スイッチ信号に対応する値に変化する場合に、切り替わり回数のカウンタの値にさらに「１」が加算されて、カウンタの値が「２」となる。

時間Ｔ（１３）〜（１６）の間にて、レベルセンサ１０６の出力値が第１スイッチ信号に対応する値から第２スイッチ信号に対応する値、第３スイッチ信号に対応する値、第４スイッチ信号に対応する値、第５スイッチ１２５から出力される第５スイッチ信号に対応する値へと順次変化する場合に、切り替わり回数のカウンタの値に対して出力値が変化する毎に「１」ずつ加算されて、カウンタの値が「６」となる。

時間Ｔ（１７）にて、レベルセンサ１０６の出力値が第５スイッチ信号に対応する値から第４スイッチ信号に対応する値に変化する場合に、切り替わり回数のカウンタの値にさらに「１」が加算されて、カウンタの値が「７」となる。

時間Ｔ（１８）にて、レベルセンサ１０６の出力値が第４スイッチ信号に対応する値から第３スイッチ信号に対応する値に変化する場合に、切り替わり回数のカウンタの値にさらに「１」が加算されて、カウンタの値が「８」となる。

時間Ｔ（１９）にて、異常診断期間が経過した後に、切り替わり回数がしきい値Ｂよりも大きいと判定される（Ｓ１０４にてＮＯ）。そのため、Ｇセンサ１０２は、異常状態であると診断される。

以上のようにして、本実施の形態に係る異常診断装置によると、異常診断期間において、レベルセンサ１０６から出力される信号が異なるレベルを示す信号に切り替わる回数がしきい値Ｂ以下である場合には、貯留タンク２０内の尿素水の液面の変化の頻度が少ない状態であるといえる。そのため、加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａよりも大きい場合に、貯留タンク２０内の尿素水の液面の変化の頻度が少ない状態になることは、車両１０が登坂走行している可能性が高いことを示す。そのため、このようなときには、Ｇセンサ１０２が異常であると診断することを抑制することによって、誤判定を防止することができる。したがって、加速度センサの状態について誤判定することを抑制する異常診断装置を提供することができる。

また、異常診断期間において、レベルセンサ１０６から出力される信号が異なるレベルを示す信号に切り替わる回数がしきい値Ｂよりも大きいときには、貯留タンク２０内の尿素水の液面の変化の頻度が多い状態であるといえる。そのため、加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａよりも大きい場合に、貯留タンク２０内の尿素水の液面の変化の頻度が多い状態になることは、車両１０が登坂走行している可能性が低いことを示す。このようなときには、Ｇセンサ１０２が異常であると診断することによって、Ｇセンサ１０２の異常を精度高く診断することができる。

以下、変形例について説明する。
上述した実施の形態では、尿素水を貯留した貯留タンク２０のレベルセンサ１０６の検出結果に基づいてＧセンサ１０２の異常診断を抑制するものとして説明したが、尿素水以外の液体を貯留する貯留タンクのレベルセンサの検出結果に基づいてＧセンサ１０２の異常診断を抑制してもよい。

たとえば、尿素水に代えて燃料、水、オイル等の液体を貯留する貯留タンクのレベルセンサの検出結果に基づいてＧセンサ１０２の異常診断を抑制するものとしてもよい。あるいは、各種貯留タンクの複数のレベルセンサの検出結果に基づいてＧセンサ１０２の異常診断を抑制してもよい。たとえば、複数のレベルセンサの切り替わり回数の平均値がしきい値以下の場合には、Ｇセンサ１０２の異常診断を抑制してもよい。

上述した実施の形態では、車速センサ１０４は、車輪速センサである場合を一例として説明したが、特に、車輪速センサに限定されるものではなく、トランスミッションの出力軸と駆動輪との間の動力伝達経路上の回転体の回転速度を検出するセンサであってもよい。車速センサ１０４は、たとえば、トランスミッションの出力軸の回転速度を検出する出力軸回転速度センサであってもよい。

上述した実施の形態では、レベルセンサ１０６は、７段階で液面高さを検出するものとして説明したが、特に７段階に限定されるものではなく、７段階よりも少なくてもよいし、７段階よりも多くてもよい。

上述した実施の形態では、Ｇセンサ１０２は、車両１０の前後方向の加速度を検出するものとして説明したが、たとえば、Ｇセンサ１０２は、車両１０の前後方向に代えてまたは加えて車両１０の左右方向の加速度を検出するものであってもよい。

上述した実施の形態では、レベルセンサ１０６は、貯留タンク２０の液面高さを検出するものとして貯留タンク２０に設けられるとして説明したが、たとえば、レベルセンサ１０６は、貯留タンク２０の中央に設けられてもよいし、貯留タンク２０の内壁面の近傍に設けられてもよい。

上述した実施の形態では、貯留タンク２０のタンク形状は、円筒形状である場合を一例として説明したが、特に円筒形状に限定されるものではない。好ましくは、タンク形状は、扁平形状であることが望ましい。このようにすると、車両１０に作用する外力に起因した液面高さの変化が大きくなることで切り替わり回数が多くなり、液面高さの変化が少ない状態であるか否かの判定精度を高くすることができる。

上述した実施の形態では、しきい値ＡやＢは、予め定められた値であるものとして説明したが特に予め定められた値であることに限定されるものではなく、たとえば、車速Ｖ等の車両の状態に基づいて設定される値であってもよい。

上述した実施の形態では、加速度の推定値と加速度の実測値との差の大きさがしきい値Ａ以下でないと判定される場合であって、かつ、異常診断期間内のレベルセンサ１０６の出力値の切り替わり回数がしきい値Ｂ以下であると判定される場合には、Ｇセンサ１０２が正常状態であると診断するものとして説明したが、少なくとも異常状態であると診断されることが抑制されればよく、たとえば、診断結果を保留としてもよい。

なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 車両、２０ 貯留タンク、２６ エンジン、３０ 排気システム、３６ 排気管、３７ 尿素水添加弁、１００ 制御装置、１０２ Ｇセンサ、１０４ 車速センサ、１０６ レベルセンサ、１０７ シャフト、１０８ フロート、１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６，１２７ スイッチ、１５０ 加速度判定部、１５２ 出力値判定部、１５４ センサ異常診断部。

Claims (3)

1. 車両に搭載され、液体を貯留する貯留タンクと、
   前記貯留タンクに貯留される前記液体の液面高さが上限高さから下限高さまでの間に一定の間隔で設定される複数のレベルのうちのいずれのレベルであるかを示す信号を出力するレベルセンサと、
   前記車両に作用する加速度を検出する加速度センサと、
   前記車両の速度を検出する車速センサと、
   前記レベルセンサの検出結果と、前記車速センサの検出結果と、前記加速度センサの検出結果とに基づいて前記加速度センサが異常であるか否かを診断する診断装置とを備え、
   前記診断装置は、前記加速度センサによって検出される第１加速度と、前記車速センサによって検出される前記車両の速度から算出される第２加速度との差の大きさがしきい値よりも大きい場合に、前記レベルセンサから出力される信号が異なるレベルを示す信号に切り替わる回数が予め定められた時間内に予め定められた回数よりも少ないときには、前記加速度センサが異常であると診断することを抑制する、異常診断装置。
2. 前記診断装置は、前記第１加速度と前記第２加速度との差の大きさが前記しきい値よりも大きい場合に、前記レベルセンサから出力される信号が異なるレベルを示す信号に切り替わる回数が前記予め定められた時間内に前記予め定められた回数よりも多いときには、前記加速度センサが異常であると診断する、請求項１に記載の異常診断装置。
3. 前記貯留タンクは、前記車両の排気系において還元剤として用いられる尿素水を貯留する、請求項１または２に記載の異常診断装置。

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