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
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）。
【発明の詳細な説明】
【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がロックされ、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い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、それによって、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μの低い路面（以下、低μ路面という）であると判定する。そして、摩擦抵抗値μの高い路面（以下、高μ路面という）用のスリップ制御ロジックから低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において欠かせないものであり、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が、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、車輪速センサから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っ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、車輪速センサから演算した車体加速度がこのしきい値より大きく、かつ車体加速度センサが検出している車体加速度がこのしきい値より小さい場合に、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）。さらには、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加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】
【発明が解決しようとする課題】
【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、それらに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い可能性がある。
【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か、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から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おいて、車体加速度センサの変動幅が所定値以上で変動したということは、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い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いようにすることができる。
【００１０】
それによって、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おい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ロック・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い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く、それによって、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く、それによって、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く、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にすることができる。
【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く、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〜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・システムであり、車両用アンチロック・ブレーキ・システムにおいて、前述した第１の態様〜第５の態様のい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って、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。ＥＣＵ２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、演算ブロック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い、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μ路面であると判定する。そして、制御ブロック２２は、高μ路面用のスリップ制御ロジックから低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く、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いる間、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がＯＮか否かを判定する（ステップＳ１）。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か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い。出力固着故障検出停止フラグがＯＦＦである場合には（ステップＳ１でＮｏ）、つづいて、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４ｍ／ｓ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く、それによって、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γ未満である場合には（ステップＳ２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）の出力値の変動幅が「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く、それによって、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。
【００２０】
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い場合には、車体加速度センサ１の出力固着故障が生じてい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いない状態であるから出力固着故障を検出する必要がないと判定し、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以上か否かを判定する（ステップＳ５）。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γ未満に低下している場合には（ステップＳ５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Ｓ６）。
【００２１】
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イッチが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（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）。また、車両速度が既定速度γ（４ｍ／ｓ）以下になった時点で（符号Ｔ３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から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ャートである。
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く、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１．４７ｍ／Ｓ２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αを超えた間の継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を超えた継続時間が、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。
【００２４】
一方、上記相対的な加速度差が既定値αを超えた継続時間が、既定時間を超えた場合には、上記相対的な加速度差が既定値α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βと比較する。ここで、既定値βは、車体加速度センサ１が出力固着故障している状態におい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αを超えた上記相対的な加速度差が、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βは、約０．９８ｍ／Ｓ２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く、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β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β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ャートである。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がＯＮになっているか否かを判定する（ステップＳ１１）。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がＯＦＦになっている場合には（ステップＳ１１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か否かを判定する（ステップＳ１２）。アンチロック・ブレーキ制御中であれば（ステップＳ１２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Ｓ１２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Ｓ１３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Ｓ１３でＹｅｓ）、車体加速度センサ１の出力固着故障検出を行う。
【００２７】
つづいて、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αと比較する（ステップＳ１４）。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Ｓ１４でＮｏ）、車体加速度センサ１は正常とみなし、既定値α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Ｓ１５）。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からの、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Ｓ１５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α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Ｓ１５でＹｅｓ）、つづいて、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Ｓ１６）、その差を演算して算出し、前記既定値βと比較する（ステップＳ１７）。その最大値と最小値との差が、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が、既定値β未満の時は（ステップＳ１７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く、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いる間、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Ｓ２１〜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以上か否かを判定し（ステップＳ２５）、車両速度が既定速度γ未満に低下している場合には（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からＯＮになった時点から所定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ２７）。出力固着故障検出停止フラグがＯＦＦからＯＮになった時点から所定時間経過していない場合には（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になった時点から所定時間経過している場合には（ステップＳ２７でＹｅｓ）、出力固着故障検出停止フラグをＯＮ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になった時点から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ＯＦＦからＯＮになった時点から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、いったん記憶している最大値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、それによって、出力固着故障検出停止フラグがＯＮから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。
【００３２】
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γ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以上になっ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いない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、車両の走行開始前から車体加速度センサ１の出力固着故障の検出を行わない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〜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いる間、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０．５９ｍ／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く、それによって、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いない状態であるから出力固着故障を検出する必要がないと判定し、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い場合には、車体加速度センサ１の出力固着故障が生じてい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４ｍ／ｓ、既定速度εは約０．５ｍ／ｓ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（ステップ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Ｓ３４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ＯＮ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（ステップ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ＯＦＦか否かを判定する（ステップＳ３６）。車両走行確認フラグがＯＦＦである場合には（ステップ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イッチが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以上になったか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γ（４ｍ／ｓ）以上になった時点で車両走行確認フラグがＯＦＦから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（０．５ｍ／ｓ）以下になった時点で（符号Ｔ３で示したタイミング）、車両走行確認フラグがＯＮから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から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。
【００３７】
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、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く、例えば、車両が回転する速度を検出するヨー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っても良く、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。
【図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。
【図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。
【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がロックされ、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い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、それによって、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μの低い路面（以下、低μ路面という）であると判定する。そして、摩擦抵抗値μの高い路面（以下、高μ路面という）用のスリップ制御ロジックから低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において欠かせないものであり、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が、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、車輪速センサから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っ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、車輪速センサから演算した車体加速度がこのしきい値より大きく、かつ車体加速度センサが検出している車体加速度がこのしきい値より小さい場合に、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）。さらには、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加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】
【発明が解決しようとする課題】
【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、それらに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い可能性がある。
【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か、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から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おいて、車体加速度センサの変動幅が所定値以上で変動したということは、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い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いようにすることができる。
【００１０】
それによって、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おい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ロック・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い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く、それによって、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く、それによって、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く、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にすることができる。
【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く、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〜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・システムであり、車両用アンチロック・ブレーキ・システムにおいて、前述した第１の態様〜第５の態様のい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って、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。ＥＣＵ２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、演算ブロック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い、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μ路面であると判定する。そして、制御ブロック２２は、高μ路面用のスリップ制御ロジックから低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く、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いる間、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がＯＮか否かを判定する（ステップＳ１）。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か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い。出力固着故障検出停止フラグがＯＦＦである場合には（ステップＳ１でＮｏ）、つづいて、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４ｍ／ｓ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く、それによって、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γ未満である場合には（ステップＳ２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）の出力値の変動幅が「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く、それによって、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。
【００２０】
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い場合には、車体加速度センサ１の出力固着故障が生じてい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いない状態であるから出力固着故障を検出する必要がないと判定し、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以上か否かを判定する（ステップＳ５）。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γ未満に低下している場合には（ステップＳ５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Ｓ６）。
【００２１】
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イッチが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（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）。また、車両速度が既定速度γ（４ｍ／ｓ）以下になった時点で（符号Ｔ３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から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ャートである。
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く、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１．４７ｍ／Ｓ２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αを超えた間の継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を超えた継続時間が、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。
【００２４】
一方、上記相対的な加速度差が既定値αを超えた継続時間が、既定時間を超えた場合には、上記相対的な加速度差が既定値α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βと比較する。ここで、既定値βは、車体加速度センサ１が出力固着故障している状態におい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αを超えた上記相対的な加速度差が、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βは、約０．９８ｍ／Ｓ２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く、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β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β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ャートである。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がＯＮになっているか否かを判定する（ステップＳ１１）。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がＯＦＦになっている場合には（ステップＳ１１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か否かを判定する（ステップＳ１２）。アンチロック・ブレーキ制御中であれば（ステップＳ１２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Ｓ１２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Ｓ１３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Ｓ１３でＹｅｓ）、車体加速度センサ１の出力固着故障検出を行う。
【００２７】
つづいて、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αと比較する（ステップＳ１４）。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Ｓ１４でＮｏ）、車体加速度センサ１は正常とみなし、既定値α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Ｓ１５）。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からの、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Ｓ１５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α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Ｓ１５でＹｅｓ）、つづいて、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Ｓ１６）、その差を演算して算出し、前記既定値βと比較する（ステップＳ１７）。その最大値と最小値との差が、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が、既定値β未満の時は（ステップＳ１７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く、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いる間、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Ｓ２１〜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以上か否かを判定し（ステップＳ２５）、車両速度が既定速度γ未満に低下している場合には（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からＯＮになった時点から所定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ２７）。出力固着故障検出停止フラグがＯＦＦからＯＮになった時点から所定時間経過していない場合には（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になった時点から所定時間経過している場合には（ステップＳ２７でＹｅｓ）、出力固着故障検出停止フラグをＯＮ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になった時点から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ＯＦＦからＯＮになった時点から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、いったん記憶している最大値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、それによって、出力固着故障検出停止フラグがＯＮから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。
【００３２】
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γ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以上になっ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いない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、車両の走行開始前から車体加速度センサ１の出力固着故障の検出を行わない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〜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いる間、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０．５９ｍ／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く、それによって、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いない状態であるから出力固着故障を検出する必要がないと判定し、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い場合には、車体加速度センサ１の出力固着故障が生じてい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４ｍ／ｓ、既定速度εは約０．５ｍ／ｓ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（ステップ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Ｓ３４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ＯＮ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（ステップ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ＯＦＦか否かを判定する（ステップＳ３６）。車両走行確認フラグがＯＦＦである場合には（ステップ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イッチが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以上になったか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γ（４ｍ／ｓ）以上になった時点で車両走行確認フラグがＯＦＦから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（０．５ｍ／ｓ）以下になった時点で（符号Ｔ３で示したタイミング）、車両走行確認フラグがＯＮから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から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。
【００３７】
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、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く、例えば、車両が回転する速度を検出するヨー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っても良く、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。
【図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。
【図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。
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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から所定時間経過後、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。
【請求項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、
記憶してい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。
【請求項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。
【請求項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α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α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α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β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６】
請求項１〜５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。
【請求項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。
【請求項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から所定時間経過後、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。
【請求項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、
記憶してい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。
【請求項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。
【請求項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α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α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α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β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６】
請求項１〜５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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６４３５０
【国際公開日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【発行日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１６６９２（Ｐ２００５−５１６６９２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１９５４４
【国際出願日】平成１６年１２月２７日（２００４．１２．２７）
【出願人】（０００００３３３３）ボッシュ株式会社 (510)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【発行日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１９５４４
【国際出願日】平成１６年１２月２７日（２００４．１２．２７）
【出願人】（０００００３３３３）ボッシュ株式会社 (510)
【Ｆターム（参考）】
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