JPH04254242A - 加速度センサフェール検出方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気制御式ブレーキ装置
における加速度センサのフェールを検出する方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ブレーキペダル等ブレーキ操作部材の操
作力，操作ストローク等の操作量に対応した減速度が得
られる車両用ブレーキ装置は既に知られている。例えば
、特開昭６２−１３７２５６には、ブレーキ操作量を検
出するブレーキ操作量検出手段と、加速度を検出する加
速度検出手段と、車輪を制動するブレーキ圧を調整する
ブレーキ圧調整手段と、加速度検出手段により検出され
た加速度がブレーキ操作量検出手段により検出されたブ
レーキ操作量に対応した値となるようブレーキ圧調整手
段を制御する制御手段とを備える車両減速制御装置が記
載されている。この種のブレーキ装置によれば、積載重
量，路面の勾配，ブレーキ摩擦材の摩擦係数等のいかん
を問わず、ブレーキ操作量に正確に対応した制動効果が
得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、そのためには
ブレーキ操作量検出手段とともに加速度検出手段が正常
に作動することが必要であり、フェールが発生した場合
にはそれが検出され、運転者への警告、マニュアル制御
への切り換え等がいちはやく行われることが望ましい。 そこで、本発明は加速度センサのフェールを検出する方
法を得ることを課題として為されたものである。

【０００４】

【課題を解決しようとする手段】本発明の要旨は、車体
の加速度を検出する加速度センサにアクチュエータによ
り車体に対する相対変位を与え、それに対する加速度セ
ンサの出力信号の適否により加速度センサのフェールを
検出することにある。

【０００５】

【作用】一般に、加速度センサは変位させられると、そ
の変位に応じた加速度を出力するように設計されている
。そこで、アクチュエータにより加速度センサに車体に
対する相対変位を生じさせれば、加速度センサが加速度
を出力する。その出力が妥当であるか否かによって、加
速度センサのフェールを検出することができる。出力値
の大きさが妥当であるか否かによってフェールの検出を
行うことが望ましいが、出力の有無によってフェール検
出を行うことも可能である。

【０００６】本発明は加速度の大きさを表す信号を出力
する加速度センサのフェールを検出することを主たる目
的としてなされたものであるが、加速度センサが加速度
の絶対値が所定の値以上である時にＯＮ信号を出力する
ように設計された加速度スイッチである場合にも適用す
ることができる。アクチュエータが加速度スイッチにそ
れをＯＮさせるに十分な相対変位を生じさせ、実際にＯ
Ｎ信号が出力されるか否かを調べればよいのである。

【０００７】アクチュエータが加速度センサに与える相
対変位は、予めそれに対する加速度センサの出力信号を
想定できればどのようなものでもよく、例えば、周期的
変化である振動やステップ状，パルス状等の単発的な変
位等とすることもできる。また、アクチュエータが加速
度センサに常時相対変位を与えることによって継続的に
フェールか否かが判定されるようにしても、特定の時期
にフェールか否かが判定されるようにしてもよい。例え
ば、ブレーキ操作部材の操作初期，ブレーキ操作がなさ
れていない通常走行中あるいは停車中に加速度センサに
相対変位を与えることによって、フェールを検出するこ
とも可能である。

【０００８】

【発明の効果】本発明によれば、加速度センサのフェー
ルを検出することができる。なお、車体に加速度が生じ
た時に加速度センサの出力値の適否により加速度センサ
のフェールを検出することができる。例えば、車両の発
進時にスロットルバルブの開度を検出し、加速度センサ
がその開度に見合った加速度信号を出力するか否かで、
加速度センサのフェールを検出することができる。しか
し、車両の発進時等特殊な場合にしかフェールを検出で
きず、また、そのスロットルバルブの開度と車体の加速
度とは正確には対応しないためフェールを確実に検出す
ることが難しい。それに対して、アクチュエータにより
加速度センサに予め出力信号を想定できる相対変位を与
えることは、いつでも可能であり、また、容易である。 したがって、本発明によれば加速度センサのフェールを
確実に検出することができ、また、フェールの検出時期
を走行状態とは無関係に選定することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１において、ブレーキ操作部材としての
ブレーキペダル１０がマスタシリンダ１２に接続されて
おり、マスタシリンダ１２にブレーキペダル１０の踏力
に対応する液圧が発生させられる。マスタシリンダ１２
は液通路１４によって２位置電磁弁１６に接続されると
ともに、液通路１８によってリザーバ２０と接続されて
いる。２位置電磁弁１６は、原位置においては液通路１
４と液通路２１とを連通させ、ストロークシュミレータ
２２を遮断した状態にあるが、ソレノイドが励磁される
と液通路２１を遮断し、マスタシリンダ１２をストロー
クシュミレータ２２に連通させる状態に切り換わる。ス
トロークシュミレータ２２はマスタシリンダ１２から排
出されるブレーキ液を収容してブレーキペダル１０の踏
込みを許容するとともに、踏込みストロークに応じた反
力をブレーキペダル１０に与えるものである。液通路２
１は液通路２４および液通路２５に分岐させられ、液通
路２５にはプロポーションバルブ２３が設けられている
。

【００１０】液通路２４および液通路２５はそれぞれ２
股に分岐させられ、各分岐部にそれぞれ１個ずつの２位
置電磁弁２６，２８が配設されている。２位置電磁弁２
６は、原位置においてマスタシリンダ１２とフロントホ
イールシリンダ３０とを連通させ、ソレノイドが励磁さ
れると液圧制御弁３２とフロントホイールシリンダ３０
とを連通させる。２位置電磁弁２８も同様に原位置にお
いてマスタシリンダ１２とリアホイールシリンダ３４と
を連通させ、ソレノイドが励磁されると液圧制御弁３６
とリアホイールシリンダ３４とを連通させる。

【００１１】リザーバ２０，ポンプ３８およびアキュム
レータ４０が液通路４２によって互いに接続されており
、リザーバ２０の液がポンプ３８によって汲み上げられ
、一定範囲の液圧でアキュムレータ４０に蓄えられる。 液圧制御弁３２はアキュムレータ４０，フロントホイー
ルシリンダ３０およびリザーバ２０と液通路４２，液通
路４４および液通路４６により接続されており、ソレノ
イドの励磁電流の制御により、フロントホイールシリン
ダ３０の液圧を励磁電流の大きさに対応する高さに制御
する。液圧制御弁３６も同様のものであり、アキュムレ
ータ４０，リアホイールシリンダ３４およびリザーバ２
０と液通路４２，液通路４８および液通路４６により接
続されている。

【００１２】上記液圧制御弁３２，３６等は制御装置５
０によって制御される。制御装置５０はＣＰＵ５１，Ｒ
ＡＭ５２，ＲＯＭ５３，入力部５４，出力部５５および
バスを含んでいる。ブレーキペダル１０が踏み込まれた
か否かを検出するブレーキスイッチ５７，ブレーキペダ
ル１０に加えられた踏力を測定する踏力センサ５８、ア
キュムレータ４０の液圧を検出する液圧センサ６０、ホ
イールシリンダ３０，３４の液圧を検出する液圧センサ
６２，６３、前，後車輪の回転速度を検出する車輪速セ
ンサ６５，６６ならびに車体の前後方向の加速度を検出
する加速度検出装置６８（図２，図３参照）が制御装置
５０の入力部５４に接続され、出力部５５には、液圧制
御弁３２，３６および２位置電磁弁１６，２６，２８が
接続されている。制御装置５０のＲＯＭ５３には種々の
プログラムが格納されているが、図５のフローチャート
で表されるプログラムもそのうちの１つである。

【００１３】上記加速度検出装置６８は図２の一点鎖線
で囲まれた部分に対応し、装置主体部７０と、アクチュ
エータ駆動装置７２と、ファーストフーリエトランスフ
ァ（ＦＦＴ）７４と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）７６
とを備えている。装置主体部７０は図３に示すように、
加速度センサ８０と積層された圧電素子の伸縮により加
速度センサ８０に振動を与える圧電式のアクチュエータ
８２およびスプリング８３と，加速度センサ８０と装置
本体８４との間の摩擦係数を小さくして加速度センサ８
０を振動し易くするベアリング８５とを備えている。セ
ンサ本体８６にはアーム８７の一端が固定されており、
アーム８７の他端には慣性質量８８が固定されている。 また、アーム８７には歪みゲージ９０が取り付けられて
おり図示しない処理回路に接続されている。加速度セン
サ８０は慣性質量８８の慣性力によって生じるアーム８
７の弾性変形を歪みゲージ９０が測定して加速度を検出
するものである。

【００１４】アクチュエータ駆動装置７２はアクチュエ
ータ８２を振動させ、アクチュエータ８２は加速度セン
サ８０に常時図６に示すような周波数ｆ０　の振動を与
えるため、アーム８７が繰り返し曲げられる。また、車
体が減速すると加速度センサ８０の慣性質量８８に慣性
力が作用し、その慣性力によってアーム８７が一方向に
曲げられる。その結果、加速度センサ８０から図７に示
す信号が出力される。この出力信号のパワースペクトル
がファーストフーリエトランスファ（ＦＦＴ）７４によ
って図８に例示するようにとられ、その結果が制御装置
５０の入力部５４に供給される。一方、前述の図７の出
力信号からローパスフィルタ（ＬＰＦ）７６によって高
周波成分を除かれ、図９に示すような低周波成分が取り
出されて入力部５４に供給される。この場合、除去され
る高周波成分は前述の図６の振動に対応するものであり
、低周波成分は車体の減速度に対応するものである。図
１ではこの２つの供給経路が１つの線で示されている。

【００１５】以上のように構成されたブレーキ装置にお
いて、自動車のキースイッチがＯＦＦ状態にある間は２
位置電磁弁１６，２６，２８が図１に示されている位置
にあり、マスタシリンダ１２がホイールシリンダ３０，
３４に連通した状態にある。キースイッチがＯＮ状態に
されれば、２位置電磁弁１６，２６，２８が切り換わり
、マスタシリンダ１２がストロークシュミレータ２２に
連通させられる一方、アキュムレータ４０がホイールシ
リンダ３０，３４に連通させられる。したがって、ブレ
ーキペダル１０が踏み込まれると、ストロークシュミレ
ータ２２が踏込みストロークに応じた反力をブレーキペ
ダル１０に与える。よって、ブレーキペダル１０の踏込
みストロークの増大につれて踏力が増大し、図４に示す
ように踏力センサの出力電圧が増大する。この出力電圧
が制御装置５０に供給され、制御装置５０は図９に示す
ようなローパスフィルタ７６の出力電圧Ｖｇが踏力セン
サ５８の出力電圧に対して予め定められている高さとな
るように液圧制御弁３２，３６を介してホイールシリン
ダ３０，３４の液圧を制御する。したがって、自動車は
走行路の勾配、積載荷重、ブレーキパッドの摩擦係数等
のいかんを問わず、ブレーキペダル１０の踏力に見合っ
た大きさの減速度で制動されることとなる。これが電気
制御モードであり、本ブレーキ装置は通常このモードで
作動する。

【００１６】しかし、加速度を検出する加速度センサ８
０にフェールが発生すれば電気制御モードでの作動は不
可能であるため、本ブレーキ装置は自動的にマニュアル
モードに切り換えられるようになっている。それによっ
て、マスタシリンダ１２が直接ホイールシリンダ３０，
３４に連通させられ、本ブレーキ装置は通常のマニュア
ルブレーキと同様に作動することとなる。そのため、キ
ースイッチがＯＮ状態にある間図５のプログラムが微小
時間毎に繰り返し実行される。

【００１７】まず、ステップ１（以下、単にＳ１と表す
、以下のステップにおいても同様）において、図８に示
すパワースペクトルの周波数ｆ０　の成分Ｐｆ０が読み
込まれ、Ｓ２において、成分Ｐｆ０と基準値Ｐａ　とが
比較され、成分Ｐｆ０が基準値Ｐａ　以上であってＮＯ
と判定された場合には加速度センサ８０は正常である。 Ｓ３において、図９に示す車体の減速度に対する出力電
圧Ｖｇ　が読み込まれ、Ｓ４において前述の電気制御モ
ードに設定される。一方、Ｓ２において、成分Ｐｆ０が
基準値Ｐａ　より小さくＹＥＳと判定された場合にはフ
ェールしており、Ｓ５において前述のマニュアルモード
が設定されるとともに、Ｓ６において警告ランプが点灯
されて運転者に加速度センサ８０がフェールしたことを
知らせる。

【００１８】本実施例は車体の非加速（非減速）時にも
加速度センサ８０のフェールを検出することができる。 その場合には加速度センサ８０の出力信号は図１０に示
すようにアクチュエータ８２により与えられた振動とほ
ぼ同様な信号となる。またこの図１０の出力信号のパワ
ースペクトルがＦＦＴ７４によってとられると図１１に
示す結果となる。これらの検出結果が制御装置５０の入
力部５４に供給され、加速度センサフェール検出プログ
ラムが実行される。

【００１９】本実施例は、歪みゲージによって加速度を
検出する加速度センサのフェール検出に本発明を適用し
たものであるが、アームがセンサ本体に回動可能に取り
付けられ、回転エンコーダ等でアームの回動角度が測定
される加速度センサ等他の形式の加速度センサのフェー
ル検出に適用することも可能である。

【００２０】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるフェール検出方法によ
って加速度センサのフェールが検出される電気制御式ブ
レーキ装置の系統図である。

【図２】上記実施例の加速度検出装置を示した図である
。

【図３】上記実施例の加速度センサの正面断面図である
。

【図４】正常時におけるブレーキペダルのストロークと
踏力センサの出力電圧との関係を示すグラフである。

【図５】図１の制御装置に格納されているプログラムの
１つを示すフローチャートである。

【図６】上記実施例のアクチュエータが加速度センサに
与える振動を示すグラフである。

【図７】上記実施例の加速度検出装置の加速（減速）時
における出力信号を示すグラフである。

【図８】図７の出力信号のＦＦＴによるパワースペクト
ルの一例を示すグラフである。

【図９】図７の出力信号からＬＰＦによって取り出され
た低周波成分の一例を示すグラフである。

【図１０】上記実施例の加速度検出装置の非加速（非減
速）時における出力信号を示すグラフである。

【図１１】図１０の出力信号のＦＦＴによるパワースペ
クトルの一例を示すグラフである。

【符号の説明】

１０　　ブレーキペダル ５０　　制御装置 ５８　　踏力センサ ６８　　加速度検出装置 ７４　　ファーストフーリエトランスファ７６　　ロー
パスフィルタ ８０　　加速度センサ ８２　　アクチュエータ ８８　　慣性質量

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車体の加速度を検出する加速度センサ
   にアクチュエータにより車体に対する相対変位を与え、
   それに対する加速度センサの出力信号の適否により加速
   度センサのフェールを検出する加速度センサフェール検
   出方法。