JPH0219771A - 自動車の加速度センサの較正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、加速度センサのゼロ点補正を行なう装置に関
し、特に加速度センサを用いるアンチスキッド制御装置
において好適に実施される。

従来の技術 加速度センサは、速度の変化量を検出するためのセンサ
で、圧電型、サーボ型あるいは歪みゲージ型加速度セン
サなどが実用化されている。加速度センサは、移動物の
速度変化の検出、機器の振動計測や構造物の揺れ計測な
どに用いられる他、その出力を積分することによって速
度情報を得ることができる。

アンチスキッド制御装置は、ブレーキペダルの踏込み時
における車輪のロック状態を回避しつつ、車輪と路面と
の間の摩擦力が最大になるように車輪のスリップ率を油
圧制御する装置である。アンチスキッド制御を行なうた
めの一手段として、自動車の車体速を検出し、その車体
速を用いて車輪のスリップ率を制御する方法があるが、
この方法では、一般に車輪の回転数から車体速を推定す
る手段が用いられている。しかし、ブレーキペダルの操
作時に生じる車輪のスリップにより正確な車体速を得る
°ことが困難な場合がある。そこで、車体に固定された
加速度センサの出力を積分することにより車体速を求め
、その車体速を基準にしてアンチスキッド制御を行なう
装置がある。このような装置では、正確な車体速を基準
としてアンチスキッド制御が行なわれるので、制御精度
の良好な滑らかなアンチスキッド制御を実現させること
ができる。

発明が解決しようとする課題 −ｍに、加速度センサは温度変化あるいはその他の条件
の変化によって加速度センサの出力値が変化する場きが
ある。たとえば、歪みゲージ型加速度センサの場き、セ
ンサに加速度が加わると、ダンピングオイル中の質量が
変位し、その変位量は歪みゲージ上に設けられている抵
抗値の変化として現れる。しかし、歪みゲージの周囲温
度が変化すると、歪みゲージ上の抵抗値が変化し、した
がって出力値も変化することになる。

このように加速度センナの出力値は、温度変化などによ
り変化するおそれがあり、その出力値を使用してアンチ
スキッド制御を行なう場きにおいては、正確かつ滑らか
なアンチスキッド制御を実現することが期待できなくな
る。

第８図は、ゼロ点誤差を有する加速度センサを用いて車
体速演算をした渇きに生じる速度誤差を説明するための
タイムチャートである。速度■。

で走行している自動車に時刻ｔ１においてブレーキ操作
が行なわれると、ライン１１０に示すように車速か低下
し、時刻ｔ３において自動車は停車状態となる。

しかし、ＯＧ　（Ｇは重力加速度）における加速度セン
サの出力が正しいＯＧの出力値より高い場合、減速時に
おいてより大きな積分出力が減算されるので第８図ライ
ン１１２に示すように減速度が大きくなり、自動車がま
だ減速中であるにもかかわらず時刻ｔ２において停車し
ている状態になる。

また、ＯＧにおける加速度センナの出力が正しい００時
の出力値より低い場合は加速度センサの積分値はより小
さくなるので、第８図ライン１１２に示すように時刻ｔ
３において自動車は停車しているにもかかわらず車体速
はまだ停止していないかのように演算される。

本発明の目的は、上述の問題点を解決するためになされ
たもので、加速度センサの出力値がほぼＯＧであると考
えられるときの加速度センナの出力値を記憶し、以後そ
の値をＯＧとして扱うことにより、ＯＧにおける加速度
センサの出力値が変化しても正確な加速度値を得ること
のできる自動車の加速度センサの較正装置を提供するこ
とにある。

課題を解決するための手段 本発明は、自動車が停止中または一定速度で走行中であ
ることを検出する手段と、 前記検出手段の出力に応答して停止中または車速一定の
状態が検出されたときの加速度センナの出力を加速度が
ゼロであるものとして較正する手段とを含むことを特徴
とする自動車の加速度センナの較正装置である。

また本発明は、自動車の速度変化から加速度を求める加
速度演算手段と、 前記加速度演算手段によって加速度が求められたときの
加速度センサの出力を前記加速度演算手段によって求め
られた加速度であるとして較正する手段とを含むことを
特徴とする自動車の加速度センサの較正装置である。

作用 本発明においては、自動車が停止中あるいは一定速度で
走行中であることを検出する。そして、自動車が停止中
あるいは一定速度で走行中であることを検出すると、そ
のときの加速度センサの出力値を加速度がゼロＧである
と扱うことにより加速度センサの出力値を較正する。

また本発明においては、まず自動車の速度変化から加速
度が演算される。そして、加速度が演算されたときの加
速度センサの出力を前記加速度であるとして加速度セン
ナの出力値を較正する。

実施例 第１図は、本発明が実施される処理回路における加速度
較正の機能基本ブロック図である。各車輪毎に設けられ
ている車速センサ１　ａ〜１（量の出力信号は処理回路
２に与えられ、擬似車体速演算手段２１において車体速
か演算される。擬似車体速め演算は、たとえば各車輪毎
に求められた車輪速を単純平均する、あるいは４つの車
輪速のうち最も大きい車輪速を擬似車体速として推定す
ることにより求められる。

擬似車体速演算手段２１で求められた擬似車体速はオフ
セット補正条件判定手段２２に与えられ、加速度センサ
３のゼロ点較正を行なうか否かの判定が行なわれる。オ
フセット補正条件判定手段２２には、補正条件としてた
とえば（ｉ）停止中である（車体速＝　Ｏｋ　ｍ　／　
ｈ　）　、あるいは（ｉｉ　＞ブレーキペダルが踏み込
まれておらず、かつ擬似車体速演算手段２１からの出力
値が比較的正確であると考えられる範囲内、たとえば２
０〜１２０ｋｒ口／薯゛１であること、さらに擬似車体
速め変化が予め定める値、たとえば０．０１Ｇ以下であ
ることが設定されている。そして、〈１）の条件あるい
は（ｉｉ　）の条件を満たした時、加速度較正手段２３
に加速度較正命令を出力する。

車体に固定された加速度センサ３の出力信号は処理回路
２に与えられ、車体加速度入力手段２４において車体加
速度が算出される。車体加速度入力手段２４はアナログ
信号である加速度信号をデジタル値に変換するアナログ
／デジタル変換手段および車体振動などによるノイズ成
分を除去するためのデジタルフィルタから構成されてい
る。すなわち、加速度センサ３の出力信号である加速度
信号はアナログ／デジタル変換手段によってデジタル値
に変換され、その出力はデジタルフィルタによって不要
成分が除去される。

車体加速度入力手段２４の出力は加速度較正手段２３に
与えられ、オフセット補正条件判定手段２２からの加速
度較正命令が与えられると、そのときの車体加速度入力
手段２４がらの出力値をオフセット・量としてメモリ２
３ａに記憶する。したが′）て、メモリ２３ａに記憶さ
れているオフセット量は車体加速度が００時における加
速度センナ３の出力値として扱われる。加速度センサＰ
１２３はメモリ２３ａに記憶されている００時における
オフセット量を基準として車体加速度入力手段２４から
出力された加速度値を補正し、その出力をアンチスキッ
ド制御演算手段２５へ送出する。

アンチスキッド制御演算手段２５は擬似車体速演算手段
２１の出力である擬似車体速と、加速度較正手段２３の
出力である車体加速度とからアンチスキッド制御演算が
行なわれ、車輪と路面とが最も高い制動力を発揮すべく
各車輪に設けられているオイルシリンダ内の油圧を制御
する。

第２区は、加速度較正手段２３で行なわれる加速度の補
正を説明するためのグラフである。まず、加速度センサ
３の出力が変化していない渇きの車体加速度の算出につ
いて説明する。加速度センサ３に加速度ＡＯが与えられ
ると、加速度センサ３から電圧ＶＡＯが出力される。電
圧ＶＡＯは車体加速度入力手段２４によってデジタル値
に変換された後、加速度較正手段２３に与えられる。加
速度較正手段２３のメモリ２３ａにはＱＱにおける加速
度センサ３の出力値である電圧■０に相当するデジタル
値が記憶されているとすると、加速度較正手段２３は第
１式に示す演算により補正加速度ΔＡＯを算出する。

ΔＡＯ＝ＶＡＯ−ＶＯ・・、（１） この補正加速度ΔＡＯはＯＧにおける加速度センサ３の
オフセット量を補正した加速度値としてアンチスキッド
制御演算手段２５に与えられる。

加速度センサ３の出力が温度変化などによって変化した
場か、たとえばライン１２に示すようにライン！１に対
し、ある一定量が多く出力される場きについて説明する
。オフセット補正条件判定手段２２によって前述の補正
条件＜ｉ）あるいは（ｉｉ　）が満たされていると判定
された時、オフセット補正条件判定手段２３から加速度
較正手段２３へ加速度較正命令が送出される。加速度較
正命令が加速度較正手段２３に与えられると、加速度較
正手段２３は、そのときの加速度センサ３の出力電圧■
１に相当するデジタル値である車体加速度入力手段２４
からの出力値をメモリ２３ａに記憶する。その後、加速
度センサ３に加速度Ａ１が与えられると、加速度センサ
３からは電圧ＶＡＩが出力される。

ΔＡｌ＝、ＶＡ１−Ｖｌ　　　　　　・・・（２）そし
て加速度較正手段２３は第２式に示すように電圧ＶＡＩ
からメモリ２３　ａに記憶されている００時における加
速度センサ３の出力値■１を差し引くことにより補正加
速度ΔＡ１を算出する。

次に、加速度センサ３がライン１１の出力ラインに対し
、ある一定量少なく出力するライン１３に変化した場合
について説明する。加速度較正手段２３はオフセット補
正条件判定手段２２からの加速度較正命令が与えられる
と、そのときの車体加速度入力手段２４からの出力値を
メモリ２３　Ｅｌに記憶する。そして、加速度センサ３
に加速度Ａ２が与えられると、車体加速度入力手段２４
から出力される加速度センサ３の出力値ＶＡ２に相当す
るデジタル値が加速度較正手段２３に与えられ、メモリ
２３ａに記憶されている００時におけるオフセット量ｖ
２が第３式に示す演算によって差し引かれ、補正加速度
ΔＡ２が算出される。

ΔＡ２＝ＶＡ２−Ｖ２　　　　　　・・・〈３）・この
ように加速度センサ３の出力に含まれるオフセット量が
温度などにより変化しても、００時におけるオフセット
量を求めておくことにより、正確な加速度を算出するこ
とができる。

第３図は、車体加速度の補正演算を実行するためのフロ
ーチャートである。処理回路２に電源が投入されるとス
テップＳ１へ進み、初期オフセット量として設定されて
いる値をメモリ２３ａに記憶する等の処理が行なわれる
。ステップＳ１においてイニシャライズ処理が行なわれ
ると、ステップＳ２に進み、自動車が停車中であるか否
かすなわち擬似車体速演算手段２１からの出力がゼロで
ある否かが判断される。停車中でないと判断すると、ス
テップＳ３へ進み、ブレーキスイッチがオフかどうか判
断される。ブレーキスイッチがオフと判断されるとステ
ップＳ４へ進み、車速か一定範囲内、すなわち車速セン
サからの車速信号に基づいて比較的正確な車速を演算す
ることのできる車速範囲である２０〜１２０　ｋ　ｍ　
／　ｈであるかどうかが判断される。車速か一定範囲内
であると判断されると、ステップＳ５へ進み、車速変化
が予め定める値以下、たとえば、０．ＯＩＧ以下である
かどうかが判断され、一定値以下であると判断されると
ステップＳ６へ進む。

ステップｓ６では、ステップＳ５において車速変化が一
定値以下であると判断されたときの車体加速度入力手段
２４からの出力値をＯＧにおけるオフセット量としてメ
モリ２３．ａに記憶する。ステップｓ７では、車体加速
度入力手段２４からの出力値をメモリ２３ａに記憶され
ているオフセット量に基づいて補正を行なう、ステラ７
　ｓ　８において、アンチスキッド制御演算手段２５は
加速度較正手段２３から送出された補正加速度および擬
似車体速演算手段２１から送出された擬似車体速に基づ
いてアンチスキッド制御演算を行ない、制御信号を出力
する。

ステップ３２において停車中であると判断されると、ス
テップＳ６へ進み、そのときの車体加速度入力手段２４
の出力値をメモリ２３ａにＯＧにおけるオフセット量と
して記憶する。

ステップｓ３、ステップＳ４およびステップＳ５におい
てブレーキスイッチがオンあるいは車速か予め定める一
定範囲外であり、あるいは車速変化が予め定める値を超
えていると判断されると、ステップＳ６は実行されず、
ステップＳ７へ進み、車体加速度の補−正はメモリ２３
ａにすでに記憶されているオフセット量を用いて車体加
速度の補正が行なわれる。

次に、加速度センサ３の出力値を較正する他の実施例を
説明する。第４図は加速度センサの出力を較正する他の
実施例を説明するためのグラフである６本実施例では、
車速センサ１の出力値の差分をとることにより求めた加
速度によって加速度センサ３を較正する。第４図におい
て、ライン１４は車速センサ１の出力を差分することに
より求めた疑似車体加速度を示すラインで、真の車体加
速度にほぼ一致する。そしてライン１５は加速度センサ
３の出力ラインであり、真の車体加速度に一定のオフセ
ット量が鳶まれている状態を表す。

このように、一定のオフセット量が含まれている加速度
センサ３に、たとえば加速度Ａ３が与えられると、加速
度センサ３からは電圧ＶＡ３が出力される。そして、車
速センサ１の差分によって求められた加速度Ａ３から、
ライン１４によって電圧■３が求められる８以上のよう
にして求められた電圧ＶＡ３と電圧■３との差Δ３がオ
フセット値として記憶される。以後、加速度センサ３の
出力値は記憶されているオフセット値を差し引くことに
より、補正加速度が演算される。

第５１２Ｉは車体加速度の補正演算を実行する他の実施
例であるフローチャートである。まず、ステップｎ　ｌ
では、初期オフセット量として設定されている値をメモ
リ２３ａに記憶する等の処理が行なわれる。そして、ス
テップｒＩ２へ進み、ブレーキスイッチがオフされてい
るか否かが判断される。

すなわち、ブレーキペダルが踏まれていない状態である
ブレーキスイッチがオフのとき、ステップｎ　２からス
テップｒＩ３’＼進み、車速センサ１の出力値を差分す
ることによって疑似車体加速度が演算される。すなわち
、前回と今回の速度差をΔ■とし、前回と金回の時間差
をΔｔとすると、疑似車体加速度は第４式によって算出
される。ここに、ｇは重力加速度を表す。

ステップｎ４では、加速度センサ３の出力値からステッ
プ口３で求められた疑似車体加速度を減算して、オフセ
ット値が算出され、記憶される。

ステップｎ　５では、加速度センサの出力値からオフセ
ット値を減算して補正加速度が算出され、ステラ７　ｒ
Ｉ６においてこの算出された補正加速度に基づいてアン
チスキッド制御の演算が行なわれる。

第６図は、本発明が実施されるアンチスキッド制御装置
の構成ブロック図である。各車輪に設けられている車輪
速センサ１ａ〜１ｄは、車輪の回転速度を検出し、その
検出信号が波形整形回路５ａ〜５ｄに与えられる。車輪
速センサ１ａ〜１ｄは、たとえば車輪軸に固定された強
磁性材料の検出板の周方向に、等間隔の多数の切欠きと
突起を設け、その検出板の周近傍に設けられた電磁ピッ
クアップまたは光センサによって車輪速に比例した周波
数の車輪速信号を検出するセンナである。

車輪速信号は波形整形回路５εｔ〜５　ｄに与えられ。

パルス信号に波形整形された後、処理回路２に与えられ
る。

車体に固定された加速度センサ３は、たとえば歪みゲー
ジ型加速度センサで、その出力電圧はアナログ／デジタ
ル変換回路６に与えられ、デジタル量に変換された後、
不要成分除去のためデジタルフィルタ処理が行なわれる
。

スイッチ７は、たとえばブレーキペダルが踏み込まれた
か否かを検出するブレーキスイッチなどがあり、その出
力はレベル変換回路８によってアンチスキッド制御回路
４内において適きする電圧に変換された後、処理回路２
に与えられる。

電源回路９は、電源スィッチ１０を介してバッテリ１１
から供給される電圧をアンチスキッド制御回路４内にお
いて使用される電圧に変換する。

処理回路２から出力されるアンチスキッド制御信号は、
ソレノイド駆動回路１２ａ〜１２ｄに与えられ、電力増
幅された後、アクチュエータ１３ａ〜１３ｄ内に設けら
れている電磁制御バルブを増圧、減圧または保持のいず
れかの態様に制（坤する。

アンチスキッド制御を行なう４会に、処理回路２はアク
チュエータ１３ａ〜１３　ｄを能動状態にするためにソ
レノイドリレー駆動回路１４にソレノイドリレー１５を
オンするための信号を送出する。ソレノイドリレー１５
のコイル１５　ａに駆動電流が流れると、接点１５ｂは
導通し、アクチュエータ１３ａ〜１３ｄ内の電磁制御バ
ルブのコイルにはバッテリ１１から電力が供給される。

モータリレー１６は制御油圧を発生させるためのモータ
１７の駆動用リレーで、モータリレー駆動回路１８によ
って電力増幅されたモータリレー駆動信号がコイル１６
ａを励磁すると、接点１６ｂは導通しモータ１７は回転
する。

ランプ１つは、アンチスキッド制御回路４が異常動作を
行なった渇きに点灯するランプで、ラン７ＷｉＡ動回路
２０によって電力増幅され後、ランプ１９に与えられる
。

第７図は、アンチスキッド制御装置の油圧経路を説明す
るためのブロック図である。ブレーキペダル３０が踏み
込まれるとマスターシリンダ３１内に制動油圧が発生し
、該制動油圧は管ｐ１〜ｐ４を経由して三方電磁制御弁
３２ａ−３２ｄに与えられ、さらに管Ｐ５〜ｐ８を介し
てホイールシリンダ３３ａ〜３３ｄに供給される。その
結果、車輪３４ａ−３４ｄは制動を開始し、自動車の速
度は低下する。

車輪３４ａ−３４ｄの回転速度は車輪速センサ１ａ〜１
ｄによって検出され、また加速度センサ３によって検出
された車体加速度信号はアンチスキッド制御回路４に与
えられる。

アンチスキッド制御回路４は、アンチスキッド制御開始
条件を満たしていると判断すると、モータ１７によって
発生した制御油圧を管Ｆ＋　９を介してマスターシリン
ダ３１に与えるとともに、三方電磁制御弁３２ａ〜３２
ｄを増圧、減圧または保持のいずれかに制御し、ホイー
ルシリンダ３３ａ〜３３ｄ内の制動油圧を制御する。

以上のように本実施例に従えば、加速度センサの出力値
が常に補正されているので、アンチスキッド制御装置は
より正確な車体速を得ることができ、したがってより精
密かつ滑らかなアンチスキッド制御を行なうことができ
る。

発明の効果 本発明に従えば、車速がほぼ一定と見なせるときの加速
度センサの出力値を加速度がゼロであるものとして較正
されるので、温度変化あるいは経時変化により加速度セ
ンサの出力値が変動してもより正確な加速度を検出する
ことができる。

また本発明に従えば、自動車の速度変化から演算された
加速度によって、加速度センナの出力値が較正されるの
で、加速度センサの出力値が変動してもより正確な加速
度を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が実施される処理回路における加速度較
正の機能ブロック図、第２図は加速度較正手段２３で行
なわれる加速度の補正を説明するためのグラフ、第３図
番よ車体加速度の補正演算を実行するためのフローチャ
ート、第４図は加速度センサの出力を補正する他の実施
例を説明するグラフ、第５図は車体加速度の演算を実行
する他の実施例であるフローチャート、第６図は本発明
が実施されるアンチスキッド制御装置の構成ブロック図
、第７図はアンチスキッド制御装置の油圧経路を説明す
るためのブロック図、第８図はゼロ点誤差を有する加速
度センサを用いて車体速演算をした場合に生ずる速度誤
差を説明するためのタイムチャートである。 １・・・車速センサ、２・・・処理回路、３・・・加速
度センナ、２１・・・擬似車体速演算手段、２２・・・
オフセット補正条件判定手段、２３・・・加速度較正手
段、２３ａ・・・メモリ、２４・・・車体加速度入力手
段代理人　　弁理士　函数　圭一部 第３図 第 図 第 図 第 図 第 図 晴間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車が停止中または一定速度で走行中であるこ
   とを検出する手段と、 前記検出手段の出力に応答して停止中または車速一定の
   状態が検出されたときの加速度センサの出力を加速度が
   ゼロであるものとして較正する手段とを含むことを特徴
   とする自動車の加速度センサの較正装置。
2. （２）自動車の速度変化から加速度を求める加速度演算
   手段と、 前記加速度演算手段によつて加速度が求められたときの
   加速度センサの出力を前記加速度演算手段によつて求め
   られた加速度であるとして較正する手段とを含むことを
   特徴とする自動車の加速度センサの較正装置。