JPH07179169A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、加速度センサ出力信号か
ら、ノイズ成分変化に追従するようにノイズ成分を除去
することが可能な車両制御装置を提供することにある。 【構成】 車両に設置された加速度センサによって車体
加速度を検出し、この加速度信号を、フィルタリングレ
ベルの異なる複数のフィルタに入力する。各フィルタに
おいてフィルタ処理が行われた出力信号を車両制御に用
いる際に、車両の走行条件等により、どのフィルタリン
グレベルを有するフィルタにおいてノイズ除去を施され
た出力信号を用いるかを選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加速度センサを有して
いる車両における車両制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に設置される加速度センサの出力信
号は、各種のノイズ成分を含むこととなるが、特に車両
の悪路走行および車両の制動時、駆動時等の走行条件に
よって、その条件に起因するノイズ成分は変化する。か
かる問題に対処するものとして、従来、特開平２−７７
３５２号公報に開示された装置が知られている。この従
来装置は、加速度センサを用いてアンチスキッド制御を
行うものであるが、その加速度センサの出力を、ノイズ
成分を除去すべくローパスフィルタに与える。そして、
車両が悪路走行中であるかを検出し、悪路走行中であれ
ばローパスフィルタの遮断周波数を、悪路走行によって
生じる車体振動によるノイズを遮断する値に随時切り換
える。すなわち、このように車両走行条件によって変化
するノイズ成分を、フィルタの遮断周波数を切り換える
ことによって除去するのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、加速度センサ
からの出力信号における、走行路面状態の変化等に伴っ
て変化するノイズ成分を、フィルタの遮断周波数切り換
えによって除去しようとしても、上記ノイズ成分を充分
に除去することは不可能である。なぜなら車両走行条件
に起因するノイズ成分を除去する際に、随時フィルタの
特性を変化させることによって対応すると、ノイズ成分
の変化に対するフィルタ特性の変化に遅れが生じる。よ
って、ノイズ成分の変化の直後は、従来のフィルタ処理
によっては、ノイズを充分に除去することができない。
したがって、このようなフィルタ処理後の加速度信号に
応じて、車両の制御対象の制御を行うと、車両制御に悪
影響を及ぼすという問題がある。

【０００４】そこで本発明は、車両の走行条件に応じて
ノイズ成分が変化した場合でも、そのノイズ成分を除去
可能なフィルタ処理を施すことにより、フィルタ処理後
の加速度信号に基づく車両制御を正確に行うことが可能
な車両制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、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、車両に設置
され、前記車両の加速度を検出する加速度センサと、前
記加速度センサからの出力信号が入力される、異なるフ
ィルタリングレベルを有する複数のフィルタと、前記複
数のフィルタから出力される加速度センサ信号より、車
両の走行条件に応じた所定の加速度信号を選択する選択
手段と、少なくとも前記選択された加速度信号を用い
て、制御対象を制御する制御手段とを有することを特徴
とする。

【０００６】

【作用】上記構成による本発明の車両制御装置では、車
両に設置された加速度センサによって、車体の加速度を
検出する。また、加速度センサの出力信号から、車体振
動等によるノイズを除去するべく、異なるフィルタリン
グレベルを有するフィルタを複数設けている。加速度セ
ンサからの出力信号は、上記の各フィルタにおいてフィ
ルタ処理が行われる。各フィルタにおいてフィルタ処理
が行われた出力信号を車両制御に用いる際に、車両の走
行条件等により、どのフィルタリングレベルを有するフ
ィルタにおいてノイズ除去を施された出力信号を用いる
かを選択する。

【０００７】これにより、各種のレベルでフィルタリン
グされた出力信号を、あらかじめ用意しておくことがで
きるので、車両の走行条件に応じてノイズ成分が変化し
たとしても、フィルタの選択を切り換えることによりノ
イズ成分が充分に除去された加速度信号を車両制御に用
いることができる。

【０００８】

【実施例】以上説明した本発明の構成および作用を一層
明らかにするために、本発明をアンチスキッド制御装置
に適用した場合について以下に説明する。図１は、本発
明を詳述する上において、一実施例となるアンチスキッ
ド制御装置の構成を示す構造図である。図１において、
ブレーキペダル２０は、真空ブースタ２１を介してマス
ターシリンダ２８に連結されている。したがって、ブレ
ーキペダル２０を踏むことによりマスタシリンダ２８に
油圧が発生し、この油圧は、各車輪（左前輪ＦＬ、右前
輪ＦＲ、左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲ）に設けられたホイー
ルシリンダ３１、３２、３３、３４に供給され、ブレー
キ力が発生する。

【０００９】マスタシリンダ２８は互いに同じ圧力のブ
レーキ油圧を発生する２つの圧力室（図示せず）を有
し、各圧力室には、それぞれ供給管４０、５０が接続さ
れている。供給管４０は連通管４１、４２に分岐してい
る。連通管４１は電磁弁６０ａを介して、ホイールシリ
ンダ３１に連通するブレーキ管４３と接続されている。
同様に、連通管４２は、電磁弁６０ｃを介してホイール
シリンダ３４に連通するブレーキ管４４と接続されてい
る。

【００１０】供給管５０も供給管４０と同様な関係にあ
り、連通管５１、５２に分岐している。連通管５１は、
電磁弁６０ｂを介して、ホイールシリンダ３２に連通す
るブレーキ管５３と接続されている。同様に、連通管５
３は、電磁弁６０ｄを介して、ホイールシリンダ３３に
連通するブレーキ管５４と接続されている。また、ホイ
ールシリンダ３３、３４に接続されるブレーキ管５４、
４４中には、公知のプロポーショニングバルブ５９、４
９が設置されている。このプロポーショニングバルブ５
９、４９は後輪ＲＬ、ＲＲに供給されるブレーキ油圧を
制御して前後輪ＦＬ〜ＦＲの制動力の分配を理想に近づ
けるものである。

【００１１】各車輪ＦＬ〜ＲＲには、電磁ピックアップ
式等の車輪速度センサ７１、７２、７３、７４が設置さ
れ、電子制御回路１０１内に設置される中央処理装置Ｅ
ＣＵ１００にその信号が入力される。また、例えば、車
両に歪みゲージ型加速度センサ１が設置され、中央処理
装置ＥＣＵにそれからの信号が入力される。中央処理装
置ＥＣＵ１００は、入力された各車輪ＦＲ〜ＲＲの車輪
速度に基づいてホイールシリンダ３１〜３４のブレーキ
油圧を制御すべく、電磁弁６０ａ〜６０ｄに対して駆動
信号を出す。

【００１２】電磁弁６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄは
３ポート３位置型の電磁弁で図１のＡ位置においては、
連通管４１、４２、５１、５２とブレーキ管４３、４
４、５３、５４とをそれぞれ連通し、Ｂ位置において
は、連通管４１、４２、５１、５２、ブレーキ管４３、
４４、５３、５４、枝管４７、４８、５７、５８間を全
て遮断する。また、Ｃ位置においては、ブレーキ管４
３、４４、５３、５４と、枝管４７、４８、５７、５８
とをそれぞれ連通する。

【００１３】枝管４７、４８はともに排出管８１に接続
され、枝管５７、５８はともに排出管９１に接続され
る。これら排出管８１、９１は、それぞれリザーバ９３
ａ、９３ｂに接続されている。リザーバ９３ａ、９３ｂ
は、各電磁弁６０ａ〜６０ｄがＣ位置のとき、各ホイー
ルシリンダ３１〜３４から排出されるブレーキ液を、一
時的に蓄えるものである。このため、電磁弁６０ａ〜６
０ｄでは、Ａ位置においては、ホイールシリンダ３１〜
３４のブレーキ油圧を増圧し、Ｂ位置においては、その
ブレーキ油圧を保持し、Ｃ位置においては、そのブレー
キ油圧を減圧することができる。

【００１４】ポンプ９０ａ、９０ｂは、リザーバ９３
ａ、９３ｂに蓄積されたブレーキ液を汲み上げてマスタ
シリンダ２８側に還流させる。また、チェック弁９７
ａ、９７ｂ、９８ａ、９８ｂは、リザーバ９３ａ、９３
ｂから汲み上げられたブレーキ液が、再びリザーバ９３
ａ、９３ｂ側に逆流するのを防ぐためのものである。な
お、ストップスイッチ１０は、運転者がブレーキペダル
２０を踏んでいるか否かを検出するものである。

【００１５】上記のように構成されるアンチスキッド制
御装置において、その電子制御回路１０１は、図２に示
すごとき回路構成である。ここで、波形整形増幅回路６
１、６２、６３、６４は各回転速度センサ７１、７２、
７３、７４の信号をＥＣＵ１００による処理に適した形
のパルス信号とし、加速度センサ１は、その出力電圧は
アナログ／デジタル変換回路６５に与えられ、デジタル
値に変換された後、不要成分を除去するためのデジタル
フィルタ処理がＥＣＵ１００内において行われる。

【００１６】加速度センサ１は、車両制動時に車体減速
度を検知するためのものであり、その出力は、アナログ
／デジタル変換回路６５にてデジタル値に変換された
後、ＥＣＵ１００内に送信される。ＥＣＵ１００内で
は、この信号に基づいて車体減速度が演算され、推定車
体速度が算出される。この推定車体速度を基準に車輪の
スリップ状態を判断し、ブレーキ液圧を制御する制御信
号を各駆動回路８２、８３、８４、８５、８６、８７に
送信する。

【００１７】駆動回路８２、８３、８４、８５、８６、
８７はそれぞれＥＣＵ１００からの制御信号に応じた出
力をするものであり、これらのうち、アクチュエータ駆
動回路８２、８３、８４、８５は各アクチュエータ８２
ａ、８３ａ、８４ａ、８５ａの３位置弁を駆動し、メイ
ンリレー駆動回路８６は、常開接点８８を持つメインリ
レー３０のコイル９６に通電し、常開接点８８をオンさ
せる。インジケータランプ駆動回路８８はインジケータ
ランプ８９を点灯させる。

【００１８】以上のように構成されたアンチスキッド制
御装置において、図３に、本発明による機能を説明する
ための機能ブロック図を示す。加速度センサ１にて検出
される車両の加速度信号は、アナログ／デジタル変換回
路６５に入力され、デジタル信号に変換される。このデ
ジタル信号は、第１のフィルタ処理部１２０および第２
のフィルタ処理部１３０とのそれぞれのローパスフィル
タに入力され、それぞれからの出力結果に左右されるこ
となく独立にフィルタ処理部が施された後、アンチスキ
ッド制御に採用される。

【００１９】ここで、第１のフィルタ処理部１２０のカ
ットオフ周波数には、第２のフィルタ処理部１３０にて
カットオフされる周波数よりも高い周波数が選択され
る。すなわち、第１のフィルタ処理部のカットオフ周波
数は、車両の通常走行状態において発生が見込まれる低
レベルのノイズ信号を除去できるように設定する。ま
た、第２フィルタ処理部１３０のカットオフ周波数は、
悪路走行による車体振動およびアンチスキッド制御によ
る脈動等によって生ずる高レベルのノイズ信号まで除去
できるように設定する。

【００２０】このような、第１および第２のフィルタ処
理部１２０、１３０の具体的な例を挙げる。第１のフィ
ルタ処理部１２０は、サンプリング周期毎に加速度信号
をデジタル信号として入力し、数１に示すように、時間
的に連続するＹ個のデジタル量を単純平均する。ここ
で、αはアナログ／デジタル変換回路６５からのデジタ
ル量であり、添字ｎはサンプリング時間を示し、Ｆ１は
第１フィルタ処理部にてフィルタ処理を施された後の出
力値を示す。

【００２１】

【数１】Ｆ１＝｛αn ＋αn+1 ＋αn+2 ＋・・・＋αn+
Y ｝／Ｙ 第１のフィルタ処理部１２０では、もっとも古いデジタ
ル量を捨て、最も新しいデジタル量を加え、サンプリン
グ周期毎に数１の演算を繰り返し行う。また第２のフィ
ルタ処理部１３０においては、アナログ／デジタル変換
回路６５からのデジタル量αのうち、時間的に連続する
Ｚ個のデジタル量を数２に示すように単純平均すること
によってフィルタ処理する。この時、デジタル量個数Ｚ
は、第１のフィルタ処理部１２０におけるデジタル量個
数Ｙよりも大きな値、例えばデジタル量個数Ｚはデジタ
ル量個数Ｙの２倍または３倍の値を選択する。ここで、
αおよびｎは数１と同様であり、Ｆ２は第２フィルタ処
理部１３０の出力値である。

【００２２】

【数２】Ｆ２＝｛αn ＋αn+1 ＋αn+2 ＋・・＋αn+Y
＋・・＋αn+Z ｝／Ｚ 以上のように単純平均するサンプル数を変えることによ
り、各フィルタのカットオフ周波数を変更することがで
きる。上述した第１および第２フィルタ処理部１２０、
１３０の処理演算は、入力されたデジタル量αを単純平
均することによってフィルタ処理を行っているが、これ
に限られるものではなく、例えば、公知であるデジタル
バターワース式フィルタまたは回帰式フィルタ等におい
て、異なったカットオフ周波数を選択して、フィルタ処
理を行ってもよい。

【００２３】次に、このように構成されたアンチスキッ
ド制御装置の、処理および動作を説明する。イグニッシ
ョンスイッチ７０がオンされると、電源回路７５による
定電圧がＥＣＵ１００等に印加され、図４のフローチャ
ートに示すステップ１００から処理を実行する。ステッ
プ１１０において、車体に設置された加速度センサ１に
より、車両の加速度信号が算出される。また、ステップ
１２０では、車輪速度センサ７１、７２、７３、７４に
て車輪速度信号が算出される。この加速度信号および車
輪速度信号に対して、ステップ１３０においてフィルタ
処理が施される。ステップ１３０におけるフィルタ処理
では、ステップ１１０にて算出される加速度信号を、後
述するステップ１４０にて行われるフィルタ処理のカッ
トオフ周波数と比較して、カットオフ周波数が高周波数
に設定されたフィルタにてフィルタ処理を行う。ステッ
プ１４０におけるフィルタ処理では、ステップ１１０に
て算出される加速度信号を、ステップ１３０にて行われ
るフィルタ処理のカットオフ周波数と比較して、カット
オフ周波数が低周波数に設定されたフィルタにてフィル
タ処理を行う。このようにフィルタ処理を行う理由は、
ステップ１３０にて行われるフィルタ処理を無意味なも
のとしないためである。

【００２４】また、ステップ１３０およびステップ１４
０にてフィルタ処理を施された加速度信号のデジタル量
Ｆ１、Ｆ２はそれぞれのステップで記憶保持される。ス
テップ１６０では、現在の車両の走行路面状況を判断す
るために、それぞれ記憶保持されていた加速度信号のデ
ジタル量Ｆ１，Ｆ２が比較される。すなわち、図５の路
面状態検出を表すブロック図に示すように、ステップ１
６０において、ステップ１３０にてフィルタ処理を施さ
れたデジタル量Ｆ１とステップ１４０にてフィルタ処理
を施されたデジタル量Ｆ２との差が所定値以上か否かを
判定する。ここで各フィルタのカットオフレベルによっ
て、一つのデジタル量の出力値に所定の差が出るという
ことは、カットオフ周波数が高周波数に設定されている
低レベルのフィルタ処理では除去できないノイズが、カ
ットオフ周波数が低周波数に設定されている高レベルの
フィルタ処理では除去されるためである。このようにデ
ジタル量に所定の差が有る場合には、ステップ１７０に
進む。ステップ１７０では、デジタル量Ｆ１とＦ２とに
所定の差が有る場合は、車両の悪路走行中であると判断
し、また、ステップ１６０において、各フィルタからの
デジタル量Ｆ１、Ｆ２が所定差を有していない場合に
は、ステップ１８０に進み、この場合は、車両が車体振
動によるノイズ成分発生が少ない通常路を走行している
と判断し、後述する車体速度演算およびアンチスキッド
制御にこの様な路面状況の判断を採用する。

【００２５】また、車両に制動力が加えられているとき
には、フィルタレベルの高いステップ１４０にてフィル
タ処理が施されたデジタル量Ｆ２を選択して、車体減速
度を算出し、この車体減速度から車両走行路面の定常的
な路面摩擦係数を推定し、後述する車体速度演算および
アンチスキッド制御に採用することもできる。ステップ
１９０では、車両に制動力を加えるべくブレーキペダル
２０が押圧されていいる状態であるかどうかをストップ
スイッチ１０の検出信号から判断する。ここでブレーキ
ペダル２０が押圧されていない状態であればステップ２
１０に進み、ブレーキ液の脈動によるセンサ出力への悪
影響は少ないとして、ステップ１３０にてフィルタ処理
が施されたデジタル量Ｆ１を選択する。また、ステップ
１９０にて、車両に制動力を加えるべくブレーキペダル
２０が押圧されている時は、ステップ２００に進み、ア
ンチスキッド制御が開始されているかを判断する。ここ
で、アンチスキッド制御開始以前は、加速度信号による
アンチスキッド制御の応答性を向上させるために、ステ
ップ１３０にて低レベルのフィルタ処理が施されたデジ
タル量Ｆ１を選択する。ステップ２００において、アン
チスキッド制御開始以後であったならば、アンチスキッ
ド制御を駆動するための油圧による脈動等が、加速度セ
ンサにノイズ信号として受信されることが予想される。
そこで、ステップ２２０に進み、加速度信号は、フィル
タレベルの高いステップ１４０によってフィルタ処理さ
れたデジタル量Ｆ２を選択する。

【００２６】さらに、ステップ１３０、１４０において
フィルタ処理を施されたデジタル量Ｆ１、Ｆ２は、ステ
ップ２３０において、加速度センサの定常的な出力を検
知する加速度センサ異常検出回路では、ステップ１４０
にてフィルタ処理を施されたデジタル量Ｆ２を選択す
る。というのは、このステップ２３０では、悪路は言う
までもなく、正常路において路面から伝達される振動を
遮断するため、ステップ１４０においてフィルタ処理を
施されたデジタル量を選択する。このように、ステップ
１４０においてフィルタ処理を施されたデジタル量Ｆ２
を用いて検出される加速度センサの異常の情報は、後述
する車体速度演算およびアンチスキッド制御に用いられ
る。

【００２７】このように選択される、ステップ１３０、
１４０においてフィルタ処理を施されたデジタル量Ｆ
１、Ｆ２を用いて、ステップ２４０で、後述するアンチ
スキッド制御に採用される車体速度等を演算する。ステ
ップ２５０では、以上のように判断された車体速度等を
用いてアンチスキッド制御内容を決定する。このアンチ
スキッド制御に基づいて、ステップ２６０にて、路面と
車輪との間の摩擦結合を確保するべくアクチュエータを
駆動し、ブレーキ液圧を制御する。

【００２８】以上のように、加速度センサからの加速度
信号を、それぞれの目的に合わせて、最初からフィルタ
を用意しておくことによって、ノイズ成分の変化に追従
して随時ノイズ除去がなされている加速度センサ出力信
号を車両制御に採用することが可能である。したがっ
て、このような加速度センサ出力信号を車両制御に採用
することによって、車両制御を正確に行うことができ
る。

【００２９】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
記実施例では、加速度センサのノイズを除去する、異な
るフィルタリングレベルを持つフィルタを２つ用いてい
たが、フィルタリングレベルがそれぞれ異なる３つ、ま
たは４つ以上のフィルタを用いてもよい。

【００３０】また、図４において説明したフローチャー
トのステップ１３０およびステップ１４０では、直列に
フィルタ処理を行ったが、図６に示すように、加速度セ
ンサからの加速度信号を、ステップ１３０、ステップ１
４０にて独立にフィルタ処理してもよい。さらに、図４
のステップ１６０において、第１のフィルタ処理を施さ
れたデジタル量Ｆ１と第２のフィルタ処理を施されたデ
ジタル量Ｆ２との差が所定値以上か否かを判定し、車両
が悪路走行中か、通常路走行中かを判定していた。しか
し、この場合、悪路走行中には加速度信号にノイズ成分
が多く含まれると判断して、フィルタリングレベルの高
い第１のフィルタ部１２０においてフィルタ処理を施さ
れたデジタル量Ｆ１を選択し、車体速度演算等に用いる
ようにする。また、通常路走行中には加速度信号にはノ
イズ成分は余り含まれていないと判断し、フィルタリン
グレベルの低い第２のフィルタ部１３０においてフィル
タ処理されたデジタル量Ｆ２を選択し、車体速度演算等
に用いるようにしてもよい。

【００３１】以上詳述した実施例では、本発明をアンチ
スキッド制御装置に適用した例を採用したが、これに限
られるものではなく、トラクションコントロール制御、
さらには、車両の足まわり制御等にも採用することが可
能である。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、ノイズ成分変化に追
従して随時ノイズ除去がなされている加速度センサ出力
信号を車両制御に採用することによって車両制御を正確
に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による、アンチスキッド制御装置の構成
を表す構成図である。

【図２】本発明による、アンチスキッド制御装置の電子
制御回路を表す回路図である。

【図３】本発明による、アンチスキッド制御装置の機能
を表す機能ブロック図である。

【図４】本発明による、アンチスキッド制御装置の動作
を表すフローチャートである。

【図５】フィルタを用いて路面検出を行う際の機能ブロ
ック図である。

【図６】本発明の他の実施例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 １２０ 第１のフィルタ処理回路 １３０ 第２のフィルタ処理回路 １００ 中央処理装置ＥＣＵ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に設置され、前記車両の加速度を検
   出する加速度センサと、 前記加速度センサからの出力信号が入力される、異なる
   フィルタリングレベルを有する複数のフィルタと、 前記複数のフィルタから出力される加速度センサ信号よ
   り、車両の走行条件に応じた所定の加速度信号を選択す
   る選択手段と、 少なくとも前記選択された加速度信号を用いて、制御対
   象を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする車両制御装置。