JP3874810B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、車両に作用する絶対加速度検出する加速度センサの出力信号に応じて、各種制御を行う車両制御装置に関し、特に加速度センサの出力を高精度に０点補正することが可能な車両制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載される車両制御装置において、ブレーキによる制動力の制御をするアンチスキッド制御、あるいは、駆動力を制御するトラクションコントロール制御、さらに、サスペンションの減衰力制御等を行う場合がある。このような制御を実行する場合には、自動車の車体に作用する前後方向さらには左右方向に作用する加速度を検出する必要がある。この加速度を検出する手段としては、種々多様なものが考えられている。例えば、車輪速度の変化から相対的な加速度を算出する方法が知られている、しかし、小型に構成されるとともに、精度の高い加速度検出動作が実行されるものとして、半導体による加速度検出センサが多く使用されるようになっている。
【０００３】
半導体加速度検出センサは、例えばシリコン等の単結晶で構成される半導体基盤から単結晶シリコンによる振動片を形成し、この振動片に加速度が作用したときにこの加速度の大きさに対応して曲がるように構成される。この振動片にはピエゾ抵抗素子を添着し、このピエゾ抵抗素子から上記振動片の曲がりの大きさに対応した電気的信号が検出されるようにしている。すなわち、このような加速度センサから得られる、車体に作用する加速度の大きさに対応した電気的な信号を用いて上記のような車両制御を実行する。
【０００４】
しかし、このような半導体加速度センサにあっては、センサ取付の誤差、加速度センサ自体の０点のオフセットがＧセンサの出力誤差となり、車両制御の性能を低下させるという問題があった。また、加速度センサ本体およびブラケット等の要求精度が厳しくなりコストが上がるという問題もあった。
このため、従来では加速度センサによって車体の加速度が検出されないと推定される車体停止時および車両の一定速度走行時において、加速度センサの０点補正を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術における０点補正では、車両が坂路を一定速度走行している際および坂路に停止している際等においても０点補正が実行される。この場合、坂路に伴う車体の傾きによって、補正中の加速度センサの出力に重力加速度が含まれていることとなる。また、車両の走行中における０点補正では、車体の振動成分が補正時の加速度センサ出力に加わっている可能性もある。このように車両下の路面状態および車体の振動等の車両状態による外乱が存在する時の加速度センサの補正は、正確な０点補正を実行することは不可能である。
【０００６】
そこで、本発明は、正確な加速度センサの０点補正を可能とし、この正確に０点補正された加速度センサからの出力信号によって、的確な車両制御が確実に実行される車両制御装置を提供することに有る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による車両制御装置は、車両の絶対加速度の大きさを検出する加速度センサからの出力信号を用いて車両制御を実行する車両制御装置において、
制御モードに前記加速度センサの出力信号の０点補正を行うための専用のテストモードを有するとともに、
前記車両制御装置の制御モードを前記専用のテストモードにするための作動スイッチと、
前記専用のテストモードであり、かつ、前記０点補正が実行されていない場合には、警告を発生する警告手段を備え、
前記作動スイッチを手動にて作動させた場合には前記車両制御装置の制御モードが前記専用のテストモードに変更され、この専用のテストモードにおいてのみ０点補正が実行され、
前記０点補正が実行された後の加速度センサからの出力信号を用いて車両制御を行い、
前記０点補正は、
車両停止状態判断手段により車両が停止中であると判断され、
この停止中の判断と、かつ、加速度センサ値からの出力値が所定値以内であるとの判断と、かつ、加速度センサ値の前回の出力値からの変化量が所定値以内であるとの判断とが重なることが所定回数にわたって満たされた場合のみ、０点補正が完了し、
前記テストモードにおいて、前記０点補正が完了していない場合には前記警告手段が警告を発生することを特徴とする。
【０００８】
また、車両の絶対加速度の大きさを検出する加速度センサからの出力信号を用いて車両制御を実行する車両制御装置において、
制御モードに前記加速度センサの出力を０点補正するための専用のテストモードを有するとともに、
前記車両制御装置の制御モードを、手動にて前記専用のテストモードにするための変更手段と、前記専用のテストモードであり、かつ、前記０点補正が実行されていない場合には、警告を発生する警告手段を備え、
前記車両制御装置における車両制御のモードが前記専用のテストモードに設定されているか否かを判断するモード判断手段と、
前記モード判断手段によって、車両制御のモードが前記専用のテストモードに設定されていると判断された場合には、前記補正手段によって前記加速度センサの出力を０点補正し、この０点補正された加速度センサからの出力信号を用いて車両制御を実行し、
前記０点補正が実行された後の加速度センサからの出力信号を用いて車両制御を行い、
前記０点補正は、
車両停止状態判断手段により、車両が停止中であると判断され、
この停止中の判断と、かつ、加速度センサ値からの出力値が所定値以内であるとの判断と、かつ、加速度センサ値の前回の出力値からの変化量が所定値以内であるとの判断とが重なることが所定回数にわたって満たされた場合のみ、０点補正が完了し、
前記テストモードにおいて、前記０点補正が完了していない場合には前記警告手段が警告を発生することを特徴とした車両制御装置を採用するようにしてもよい。
【００１０】
【作用】
以上のように構成される車両制御装置において、前記加速度センサの出力値の０点補正を行うために、車両制御装置の制御モードが専用のモードに設定変更する。この設定変更は、手動にて所定の作動スイッチを作動することによって実行される。この際、上記のように手動にて設定変更することによって、０点補正により適した車両の状態（車両が静止、かつ平坦な路面）を選択でき、０点補正を正確に実行することが可能となる。このように０点補正された加速度センサからの出力に基づいて車両制御を実行することによって、的確な車両制御が可能となる。
【００１２】
【実施例】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１には、車両制御装置１０内に設置されている加速度センサの０点補正に関する構成を示すものである。加速度センサ１は、例えばピエゾ素子からなる加速度センサ等を採用する。車体の加減速度に対応した加速度センサ１からの出力信号は、車両制御手段４に入力され、車両制御に採用される。車両制御装置１０の制御モードを加速度センサの０点補正するための専用のモードに変更するための作動スイッチをオンすると、所定の信号が車両制御手段４および０点補正手段２に入力される。この信号にともなって、車両制御装置１０が０点補正専用のテストモードに設定される。この後、以下図２のフローチャートにおいて説明するような所定の条件を満たすか否かを車両状態等確認手段２ａにおいて判断する。次に、所定の条件を満たす場合には、０点補正値演算記憶手段によって、加速度センサのオフセット量である０点補正値ＧOFが演算される。このオフセットは種々の原因によって発生することが予想されるが、例えば加速度センサ１の取り付け状態が悪かったり、加速度センサ１自体の性能によるものが考えられる。算出される０点補正値ＧOFは記憶され、車両制御が実行される際には、０点補正値ＧOFに応じて加速度センサ１からの出力信号の補正を行う。
【００１３】
以上の説明した、車両制御装置１０内に設置される加速度センサ１の０点補正に関する構成部による作動を、図２のフローチャートにおいて説明する。
０点補正のフローは、ステップ１００からスタートする。ステップ１１０において、現在車両制御装置１０の制御モードがテストモードに設定変更されているかを判断する。このテストモードとは、例えば工場から出荷する際の検査またはディーラー等における検査において、専用のテストモードスイッチをオンした時、またはエンジンルーム内のチェック端子をショートさせてイグニッションスイッチをオンした時に、車両制御装置１０の制御モードが設定変更されるモードである。なお、加速度センサ１の０点補正は、車両制御装置１０の制御モードがテストモードに設定されている場合のみに実行される。ここで、車両制御装置１０がテストモードに設定変更されたと判定された場合は、ステップ１２０に進む。
【００１４】
ステップ１２０では、すでに加速度センサ１の０点補正が完了しているか否かを判断する。ここで、加速度センサ１の０点補正が、未だ行われていないと判断された場合には、ステップ１３０および１４０における車両停止状態判断手段において、車両が停止中であるか否かを判断する。ステップ１３０において、車両が停止中であるかどうかを全輪の車輪速度が０km/hであるかどうかによって判断する。車両が停止中である場合、ステップ１４０に進み、現在車両に設置されているパーキングブレーキがオンされているか否かを判定する。車両が現在停止中であると判断されると、ステップ１５０における加速度センサ出力値比較手段によって、加速度センサ１の現在の出力値を所定の値と比較する。なお、ここでは所定値として０．５Ｇ（以後Ｇは重力加速度を表す）を採用する。これによってＧセンサのオフセット量が補正可能範囲内にあるか判断する。ここで所定の条件を満たした場合には、ステップ１６０で、前回演算時の加速度センサ１出力値と今回演算の出力値との差を、所定値と比較することによって、加速度センサ１の出力が安定しているか否かを判断する。ここでは、所定値として０．１Ｇを採用している。加速度センサ１出力がノイズの環境がなく安定していると判断された場合には、ステップ１７０における０点補正値決定手段において、加速度センサ１の０点補正値ＧOFを決定する。この際、例えばｎ回分の加速度センサ１の出力値を平均することによって加速度センサ１のオフセット量を決定する。ステップ１８０では、ステップ１７０の演算一回毎に、カウンタｎを１アップする。ステップ１９０では、カウンタｎが所定回数Ｋｎに達したか否かを判断し、Ｋｎ回以下である場合には、ステップ２００において、加速度センサ１の０点補正中の表示を行う。
【００１５】
また、ステップ１９０において、Ｋｎ回に達していると判断された場合には、ステップ２１０に進み、０点補正値ＧOFを車両制御装置１０内のメモリへ記憶し、０点補正の完了フラグを設定する。ステップ２２０では、補正完了表示を行う。
ステップ１３０または１４０の少なくとも一方において上記各所定条件を満たないと判断された場合には、車両がセンサの０点補正可能状態にないと判定し、ステップ２３０に進み、加速度センサ１が０点補正されていないことを表示し、ウォーニングランプを常灯する。これによって、乗員または作業員に加速度センサ１の未補正を警告する。
【００１６】
ステップ１５０あるいは１６０の少なくとも一方において上記各所定条件を満たさないと判断された場合においては、Ｇセンサ出力にノイズが混入し、０点の誤補正の可能性ありと判定し、ステップ２４０に進み、カウンタｍを１アップする。ステップ２５０では、カウンタ値ｍと所定回数値Ｋｍとを比較することによって、Ｇセンサの０点補正を中止すべきかどうか判断する。。カウンタ値ｍが所定回数値Ｋｍ以上になった場合には、ステップ２３０に進み、補正を中止する。所定回数値Ｋｍ未満であればステップ２６０に進む。ステップ２６０では、上記カウンタ値ｎを０に設定しＧセンサの０を補正値をリセットして、ステップ２００に進む。
【００１７】
ステップ１２０において、加速度センサ１の０点補正が完了していると判断された場合には、ステップ２７０に進む。ステップ２７０では、作業員等からの、再度加速度センサ１の０点補正が必要であるという信号が入力されていないかを判定する。０点補正要求が無い場合にはステップ２２０に進み、補正の完了を表示する。０点補正要求が有る場合には、ステップ２８０および２９０にて、０点補正完了フラグをクリアーし、カウンタｎ、ｍを０に設置する。その後、ステップ１３０から同様の処理を実行する。
【００１８】
ステップ１１０において、車両制御装置１０の制御モードが加速度センサ１のテストモードに設定されていないと判断された場合には、ステップ３００に進む。ステップ３００では、０点補正が完了しているか否かを判定する。ここで、補正が完了している場合には、ステップ３１０における０点決定手段において、現在の加速度センサ１の出力値Ｇ１から０点補正値Ｇ0Fを差し引く演算を実行する。これによって、加速度センサ１の０点補正を行う。ステップ３２０では、この結果としての加速度センサ１からの出力値ＧH を用いて、アンチスキッド制御等の車両制御を実行する。ステップ３３０では、加速度センサ１補正状態を表す表示を、通常表示にセットする。
【００１９】
ステップ３００において、加速度センサ１の０点補正が完了していないと判断された場合には、ステップ３４０に示すように、加速度センサ１を使用しない車両制御を実行する。この場合には、ステップ３５０において、加速度センサ１が０点補正されていないことを表示し、ウォーニングランプを常灯する。これによって、乗員または作業員に加速度センサ１の未補正を警告する。
【００２０】
以上詳述したように構成され作動する車両制御装置１０における効果を説明する。
上記の如く、車両制御装置１０の制御モードを加速度センサ１の０点補正を行うための専用のテストモードに変更する。このテストモードは、工場からの出荷時等において作業員が所定のスイッチ等をオンすることによって、車両制御装置１０内に設定されるモードである。以上のように作動する専用のテストモードのよって、車体の振動等の外乱に左右されることなく、加速度センサ１の０点補正が正確に実行される。また、車両に加速度センサ１取り付け後、正確な０点補正が可能であるため、加速度センサ１の取り付け精度をラフにしても、検出精度が低下することがなく、車両制御が確実に行われる。また、加速度センサ１自体の出力精度が、従来のものより劣るものを採用することができる。このため、従来の装置に比較して、低コストを実現することが可能である。
【００２１】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、以下のように種々変形可能である。
例えば、上記実施例においては、加速度センサ１の０点補正が未だ完了していない場合にウォーニングランプを点灯していた。これに代わって警告ブザー等の音によって、警告を発するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明による車両制御装置によれば、正確な加速度センサの０点補正が可能であり、この０点補正された加速度センサからの出力信号による的確な車両制御が確実に実行できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成を表すブロック図である。
【図２】本発明の実施例の作動を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 加速度センサ
２ ０点補正手段
３ テストモード作動スイッチ
４ 車両制御手段

Claims (4)

1. 車両の絶対加速度の大きさを検出する加速度センサからの出力信号を用いて車両制御を実行する車両制御装置において、
   制御モードに前記加速度センサの出力信号の０点補正を行うための専用のテストモードを有するとともに、
   前記車両制御装置の制御モードを前記専用のテストモードにするための作動スイッチと、
   前記専用のテストモードであり、かつ、前記０点補正が実行されていない場合には、警告を発生する警告手段を備え、
   前記作動スイッチを手動にて作動させた場合には前記車両制御装置の制御モードが前記専用のテストモードに変更され、この専用のテストモードにおいてのみ０点補正が実行され、
   前記０点補正が実行された後の加速度センサからの出力信号を用いて車両制御を行い、
   前記０点補正は、
   車両停止状態判断手段により車両が停止中であると判断され、
   この停止中の判断と、かつ、加速度センサ値からの出力値が所定値以内であるとの判断と、
   かつ、加速度センサ値の前回の出力値からの変化量が所定値以内であるとの判断とが重なることが所定回数にわたって満たされた場合のみ、０点補正が完了し、
   前記テストモードにおいて、前記０点補正が完了していない場合には前記警告手段が警告を発生することを特徴とする車両制御装置。
2. 車両の絶対加速度の大きさを検出する加速度センサからの出力信号を用いて車両制御を実行する車両制御装置において、
   制御モードに前記加速度センサの出力を０点補正するための専用のテストモードを有するとともに、
   前記車両制御装置の制御モードを、手動にて前記専用のテストモードにするための変更手段と、前記専用のテストモードであり、かつ、前記０点補正が実行されていない場合には、警告を発生する警告手段を備え、
   前記車両制御装置における車両制御のモードが前記専用のテストモードに設定されているか否かを判断するモード判断手段と、
   前記モード判断手段によって、車両制御のモードが前記専用のテストモードに設定されていると判断された場合には、前記補正手段によって前記加速度センサの出力を０点補正し、この０点補正された加速度センサからの出力信号を用いて車両制御を実行し、
   前記０点補正は、
   車両停止状態判断手段により、車両が停止中であると判断され、
   この停止中の判断と、かつ、加速度センサ値からの出力値が所定値以内であるとの判断と、
   かつ、加速度センサ値の前回の出力値からの変化量が所定値以内であるとの判断とが重なることが所定回数にわたって満たされた場合のみ、０点補正が完了し、
   前記テストモードにおいて、前記０点補正が完了していない場合には前記警告手段が警告を発生することを特徴とする車両制御装置。
3. 前記車両停止状態判断手段により、全輪の車輪速度が０ｋｍ／ｈであり、かつ、パーキングブレーキがオンされることで車両が前記停止中であると判断されるとともに、
   前記０点補正は、ｎ回分の加速度センサに出力値を平均した値を０点補正値として決定することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の車両制御装置。
4. 前記車両停止状態判断手段により車両が停止中であると判断され、
   かつ、前記加速度センサ値からの出力値が前記所定値以内であり、
   かつ、前記加速度センサ値からの前回の出力値からの変化量が前記所定値以内であることが前記所定回数以下である場合には補正中の表示を行うことを特徴とする請求項１乃至３に記載の車両制御装置。

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