JPH07112657A - 加速度検出器付き電子制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノイズ対策を必要とせず、設置スペースを削
減でき、加速度検出器の特性の校正が容易な加速度検出
器付き電子制御装置を提供する。 【構成】 電子制御装置１は、加速度検出器２を含む多
数の電子部品を回路基板３に搭載し、この回路基板３を
金属製の底板４に固定して、この上から金属ケース５を
被せてなる。この電子制御装置１は、加速度検出器２に
よって検出された自動車の加速度や、回転速度センサ
（図示せず）によって検出された車輪の回転速度に基づ
き、油圧回路（図示せず）を制御して、ブレーキ圧を調
整し、車輪がロックしないように制動制御を行う。加速
度検出器２は、例えばシリコンマイクロマシン技術を応
用して製作され、電子制御装置１に充分に収まる程度に
小型化されている。この加速度検出器２は、金属製の底
板４と金属ケース５によって覆われているので、自動車
の電磁ノイズの影響を受けることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、移動体を制動制御す
る電子制御装置に関し、特に移動体の加速度を検出する
加速度検出器を付設した加速度検出器付き電子制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車のブレーキをかけたとき
に、車輪がロックしないように制動制御を行うＡＢＳ
（Anti-Lock Brake System）が普及している。このＡＢ
Ｓでは、車輪の回転速度を検出する回転速度センサ、自
動車の加速度を検出する加速度検出器、電子制御装置等
を備えており、電子制御装置は、回転速度センサ、加速
度検出器によって検出された車輪の回転速度や自動車の
加速度に基づいて、ブレーキ圧を調整し、自動車の制動
制御を行う。

【０００３】ここで、加速度検出器としては、例えば実
願平４−２２０３号に記載されたものがある。この加速
度検出器では、コイルを巻き付けたボビンと、ボビンの
中央を通る磁性体と、この磁性体の両端を支持する２枚
の板バネとを備え、加速度に応じて磁性体が変位して、
磁界が変化すると、この磁界の変化をコイルによって検
出し、このコイルの出力から加速度を求めている。

【０００４】この加速度検出器は、その構造上、小型化
が困難である。一方、先の電子制御装置は、小型化の傾
向にある。したがって、当然の事ながら、加速度検出器
を電子制御装置に組み込むことはなく、加速度検出器と
電子制御装置を分離させていた。

【０００５】また、加速度検出器による加速度の検出方
向を自動車の移動方向に一致させるので、加速度検出器
の取り付け角度に適宜の自由度を持たせておく必要があ
る。このため、加速度検出器を取り付けるには、充分な
スペースを要し、これが加速度検出器を電子制御装置に
組み込むことを困難にしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加速度
検出器と電子制御装置を分離させた場合には、次の様な
各欠点が生じる。

【０００７】（１）図９に示すように電子制御装置１０
１と加速度検出器１０２を接続するハーネス１０３を必
要とするので、多くの電磁ノイズが発生する自動車で
は、ハーネスでノイズを拾ってしまい、このノイズが加
速度検出器の検出出力に影響を及ぼす。このため、ハー
ネスを電磁シールドしたり、加速度検出器にノイズフィ
ルターを付設するしかなく、部品点数の増加と、コスト
の上昇を招いていた。

【０００８】（２）加速度検出器と電子制御装置を設置
するために、それぞれのスペースとそれぞれの取り付け
金具を必要とした。

【０００９】（３）量産過程において、複数の加速度検
出器と複数の電子制御装置を任意に組み合わせるので、
これらの加速度検出器の特性を均一にして、制動制御の
バラツキを小さくする必要があった。

【００１０】ところで、最近の電子技術によって、小型
の加速度検出器が開発されている。例えば、特開平５−
１４９９６８号には、「半導体センサ」と称して小型の
加速度検出器が開示されている。このような小型の加速
度検出器を電子制御装置に組み込めば、先の各欠点を一
挙に解決することができる。

【００１１】そこで、この発明の課題は、加速度検出器
と電子制御装置の一体化、及び、この一体化のための工
夫にあり、これにより多くの利点を持つ加速度検出器付
き電子制御装置を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、移動体の加速度を検出する加速度検出
器の検出出力に基づいて、移動体を制動する制動手段を
制御し、移動体の制動制御を行う電子制御装置におい
て、加速度検出器を電子制御装置に取り付け、加速度検
出器と電子制御装置を接続する導電部分を電子制御装置
の金属製筐体に収納している。

【００１３】加速度検出器は、電子制御装置の回路基板
に搭載されたり、電子制御装置の金属製筐体に取り付け
られる。

【００１４】加速度検出器を支持具を介して電子制御装
置に取り付け、移動体の移動方向と、加速度検出器によ
って検出される加速度の方向が一致する状態で、加速度
検出器を支持する。

【００１５】加速度検出器をフレキシブル基板を介して
電子制御装置の回路基板に接続するのが良い。

【００１６】加速度検出器の検出出力を校正する校正手
段を電子制御装置に設けることが好ましい。

【００１７】加速度検出器の故障を診断する故障診断手
段を電子制御装置に設けるのも良い。

【００１８】

【作用】この発明では、加速度検出器を電子制御装置に
取り付け、加速度検出器と電子制御装置を接続する導電
部分を電子制御装置の金属製筐体に収納するので、ハー
ネスが不要となり、ハーネスで拾われるノイズの影響を
受けずに済み、ノイズ対策のための部品を必要としな
い。また、加速度検出器と電子制御装置を一体化したの
で、加速度検出器と電子制御装置を設置するために、１
つのスペースと１つの取り付け金具だけで済む。

【００１９】加速度検出器を電子制御装置の回路基板に
搭載すれば、加速度検出器と電子制御装置間の接続が最
も簡単化され、加速度検出器を電子制御装置の金属製筐
体に取り付ければ、電子制御装置の回路基板が大型化せ
ずに済む。

【００２０】加速度検出器によって検出される加速度の
方向が移動体の移動方向に一致する状態で、加速度検出
器を支持具を介して電子制御装置に取り付けると、加速
度の検出が正確に行われる。

【００２１】加速度検出器をフレキシブル基板を介して
電子制御装置の回路基板に接続すれば、加速度検出器の
向きを調整し易く、加速度の検出方向を移動体の移動方
向に容易に一致させることができる。

【００２２】加速度検出器と電子制御装置の組み合わせ
が決まっているので、加速度検出器の検出出力を校正す
る校正手段を電子制御装置に設けて、校正手段による加
速度検出器の特性の校正を一旦設定すれば、一定の制動
制御が可能になる。

【００２３】加速度検出器の故障を診断する故障診断手
段を電子制御装置に設ければ、故障の診断のために、電
子制御装置をハーネスを介して外部装置に接続する必要
がなくなる。

【００２４】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面を参照し
て説明する。

【００２５】図１は、この発明に係わる電子制御装置の
一実施例を示している。この実施例の電子制御装置（以
下ＥＣＵと称す）１は、加速度検出器２を含む多数の電
子部品を回路基板３に搭載し、この回路基板３を金属製
の底板４に固定して、この上から金属ケース５を被せて
なる。底板４の両側には、一対のブラケット６が固定さ
れており、これらのブラケット６の小孔にそれぞれのネ
ジを通し、これらのネジを所定の部材にねじ込むことに
よって、このＥＣＵ１を取り付ける。

【００２６】ＥＣＵ１は、例えば自動車のＡＢＳに適用
される。このＥＣＵ１は、加速度検出器２によって検出
された自動車の加速度や、回転速度センサ（図示せず）
によって検出された車輪の回転速度に基づき、油圧回路
（図示せず）を制御して、ブレーキ圧を調整し、車輪が
ロックしないように制動制御を行う。

【００２７】加速度検出器２は、例えばシリコンマイク
ロマシン技術を応用して製作され、ＥＣＵ１に充分に収
まる程度に小型化されている。この加速度検出器２をＥ
ＣＵ１の回路基板３に搭載し、この回路基板３を金属製
の底板４と金属ケース５によって覆っている。このた
め、加速度検出器２は、自動車の電磁ノイズの影響を受
けることがない。また、従来のようにＥＣＵと加速度検
出器をハーネスを介して接続し、このハーネスを電磁シ
ールドしたり、加速度検出器にノイズフィルターを付設
する必要がないので、部品点数の減少と、コストの上昇
を実現できる。

【００２８】さらに、ＥＣＵ１と加速度検出器２を別々
に取り付ける必要がないので、ＥＣＵ１を取り付けるた
めのスペースだけ確保すれば良い。また、ＥＣＵ１のブ
ラケット６によって、ＥＣＵ１と共に、加速度検出器２
を自動車のボディーもしくはシャーシに取り付けるの
で、この加速度検出器２を取り付けるための取り付け金
具を必要としない。

【００２９】図２に示すように、加速度検出器２をＥＣ
Ｕ１の金属ケース５の外壁面に固定しても構わない。こ
の加速度検出器２は、この検出器自体が金属ケースで覆
われ、この検出器の底から複数の端子ピンが突出して、
これらの端子ピンがＥＣＵ１の金属ケース５を貫通して
回路基板３に接続されている。したがって、図１の装置
と同様に、加速度検出器２が自動車の電磁ノイズの影響
を受けずに済む。また、加速度検出器２を回路基板３に
搭載しないので、回路基板３が大型化せずに済み、既存
の回路基板をそのまま利用することが可能になる。

【００３０】図３に示すように、加速度検出器２をＬ型
支持具７に取り付け、このＬ型支持具７を回路基板３に
固定しても良い。このＬ型支持具７の各平板７ａ，７ｂ
の角度θは、予め定められたものであり、かつＬ型支持
具７の平板７ａは、回路基板３上で、予め定められた向
きに固定される。これにより、回路基板３上で、加速度
検出器２による加速度の検出方向が定められる。

【００３１】ここで、ＥＣＵ１を自動車のボディーもし
くはシャーシに取り付けて、このＥＣＵ１を所定の姿勢
で固定すれば、加速度検出器２による加速度の検出方向
が定まる。したがって、加速度検出器２による加速度の
検出方向を自動車の進行方向に一致させて、この進行方
向の加速度を検出することが可能である。

【００３２】図４に示すように、先のＬ型支持具７の代
わりに、電子素子８の放熱板９を利用して、加速度検出
器２を取り付けることができる。この場合、Ｌ型支持具
７を設ける必要がないので、部品点数を増加させずに済
む。勿論、放熱板９の角度と向きは、適宜に定める。

【００３３】図５および図６には、加速度検出器２の接
続態様が示されている。

【００３４】図５においては、加速度検出器２の各端子
ピン２ａを適宜に折り曲げ、これらの端子ピン２ａを回
路基板３に接続している。

【００３５】図６においては、加速度検出器２を先のＬ
型支持具７に固定し、この加速度検出器２をフレキシブ
ル基板１１を介して回路基板３に接続している。このフ
レキシブル基板１１は、柔軟性を持つので、回路基板３
上で、加速度検出器２をどのような角度と向きで取り付
けても、接続工程を速やかに行える。

【００３６】勿論、加速度検出器２を金属ケース５や放
熱板９に固定した場合も、フレキシブル基板１１を介し
て接続すれば良い。

【００３７】次に、加速度検出器２をＥＣＵ１に組み込
んだことから、この加速度検出器２の特性を容易に校正
することが可能になるので、この校正について述べる。

【００３８】この校正のためには、ＥＣＵ１を傾けて、
加速度検出器２による加速度の検出方向を重力加速度の
方向に一致させ、このときの加速度検出器２の検出出力
をサンプリングする。引き続いて、加速度検出器２によ
る加速度の検出方向を水平にして、加速度が“０”のと
きの加速度検出器２の検出出力をサンプリングし、更に
加速度検出器２による加速度の検出方向を重力加速度の
方向と逆にして、このときの加速度検出器２の検出出力
をサンプリングする。つまり、１Ｇ，０Ｇ，−１Ｇ（Ｇ
＝９．８ｍ／ｓ² ）の各加速度毎に、加速度検出器２の
検出出力をサンプリングする。

【００３９】このサンプリングは、ＥＣＵ１に内蔵の中
央処理装置（以下ＣＰＵと称す）によって行われ、それ
ぞれの検出出力がＣＰＵに記憶される。ここで、加速度
に対する加速度検出器２の出力特性が図７のグラフにお
ける一点鎖線Ｂで表されるならば、ＣＰＵは、一点鎖線
Ｂに該当するデータを記憶する。

【００４０】ＣＰＵは、一点鎖線Ｂを予め定められた標
準的な特性を表す実線Ａに校正するためのオフセット電
圧と感度を校正値として求める。このオフセット電圧
は、加速度検出器２に印加される電圧である。また、こ
の感度は、加速度検出器２の検出出力の増幅率によって
定まる。

【００４１】ＣＰＵは、これらのオフセット電圧と感度
を設定し、これにより加速度検出器２の出力特性を一点
鎖線Ｂで表されるものから、実線Ａで表される標準的な
ものに校正する。

【００４２】このような校正を行うのであれば、加速度
検出器の出力特性が一定である必要がないので、加速度
検出器の量産性が向上し、コストを低減できる。

【００４３】なお、他の方法によって、校正を行っても
良い。例えば、加速度検出器２の出力特性である一点鎖
線Ｂに該当するデータを記憶しておけば、このデータを
参照して、加速度検出器２の検出出力に対応する加速度
を求めることができる。

【００４４】ところで、従来のように加速度検出器と電
子制御装置を別々に設置する場合でも、加速度検出器の
検出出力を校正することは可能である。この場合、加速
度検出器と電子制御装置の組み合わせを決めて、加速度
検出器の出力特性を校正してから、加速度検出器と電子
制御装置を自動車に搭載するという手順を踏まえるが、
自動車に搭載するまでの間、加速度検出器と電子制御装
置の組み合わせを管理する必要があるので、組立て工程
や部品管理が煩雑になる。これに対して、この実施例で
は、ＥＣＵ１と加速度検出器２を一体化しているので、
組立て工程や部品管理が煩雑にならずに済む。

【００４５】次に、図８に示すように加速度検出器２に
故障診断端子２ｂを設け、回路基板３上で、加速度検出
器２の故障を診断する。ここでは、ＣＰＵ１２から故障
診断端子２ｂへと故障診断信号が加えられ、加速度検出
器２の検出出力に基づき、ＣＰＵ１２によって故障の診
断が行われる。

【００４６】この場合、加速度検出器の故障の診断のた
めに、ＥＣＵ１をハーネスを介して外部装置に接続する
必要がないので、コストの上昇を招かず、保守管理の向
上に結び付く。また、ＥＣＵ１の内部で故障の診断を行
うので、電磁ノイズの影響を受けずに済む。したがっ
て、この発明に係わる電子制御装置は、故障診断端子を
持つ加速度検出器に好適である。

【００４７】

【効果】以上説明したように、この発明によれば、加速
度検出器を電子制御装置に取り付け、加速度検出器と電
子制御装置を接続する導電部分を電子制御装置の金属製
筐体に収納している。このため、加速度検出器と電子制
御装置を接続するハーネスが不要となり、ノイズの影響
を受けずに済む。また、加速度検出器と電子制御装置を
設置するために、１つのスペースと１つの取り付け金具
だけで済む。さらに、加速度検出器と電子制御装置の組
み合わせが決まるので、加速度検出器の特性の校正を容
易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる電子制御装置の一実施例を示
す斜視図

【図２】図１の電子制御装置における加速度検出器の配
置態様の例を示す斜視図

【図３】図１の電子制御装置における加速度検出器の配
置態様の他の例を示す斜視図

【図４】図１の電子制御装置における加速度検出器の配
置態様の別の例を示す斜視図

【図５】図１の電子制御装置における加速度検出器の接
続態様の例を示す斜視図

【図６】図１の電子制御装置における加速度検出器の接
続態様の他の例を示す斜視図

【図７】加速度に対する加速度検出器の出力特性を示す
図表

【図８】図１の電子制御装置の変形例を示す図

【図９】従来の電子制御装置と加速度検出器を示す図

【符号の説明】

１ 電子制御装置 ２ 加速度検出器 ３ 回路基板 ４ 底板 ５ 金属ケース ６ ブラケット ７ Ｌ型支持具 ８ 電子素子 ９ 放熱板 １１ フレキシブル基板 １２ 中央処理装置

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の加速度を検出する加速度検出器
   の検出出力に基づいて、移動体を制動する制動手段を制
   御し、移動体の制動制御を行う電子制御装置であって、 加速度検出器を電子制御装置に取り付け、加速度検出器
   と電子制御装置を接続する導電部分を電子制御装置の金
   属製筐体に収納した加速度検出器付き電子制御装置。
2. 【請求項２】 加速度検出器は、電子制御装置の回路基
   板に搭載された請求項１に記載の加速度検出器付き電子
   制御装置。
3. 【請求項３】 加速度検出器は、電子制御装置の金属製
   筐体に取り付けられた請求項１に記載の加速度検出器付
   き電子制御装置。
4. 【請求項４】 加速度検出器は、支持具を介して電子制
   御装置に取り付けられ、 この支持具は、移動体の移動方向と、加速度検出器によ
   って検出される加速度の方向が一致する状態で、加速度
   検出器を支持する請求項１に記載の加速度検出器付き電
   子制御装置。
5. 【請求項５】 支持具は、電子制御装置の電子部品の熱
   を放熱させる放熱板である請求項４に記載の加速度検出
   器付き電子制御装置。
6. 【請求項６】 加速度検出器の端子ピンを電子制御装置
   の回路基板に直接接続した請求項１に記載の加速度検出
   器付き電子制御装置。
7. 【請求項７】 加速度検出器と電子制御装置の回路基板
   をフレキシブル基板を介して接続した請求項１に記載の
   加速度検出器付き電子制御装置。
8. 【請求項８】 電子制御装置は、加速度に対する加速度
   検出器の検出出力を校正する校正手段を備える請求項１
   に記載の加速度検出器付き電子制御装置。
9. 【請求項９】 校正手段は、加速度検出器に印加される
   オフセット電圧と、加速度検出器の感度を調整すること
   により、加速度検出器の検出出力を校正する請求項８に
   記載の加速度検出器付き電子制御装置。
10. 【請求項１０】 校正手段は、既知である重力加速度が
    加えられたときの加速度検出器の検出出力から校正値を
    求める請求項９に記載の加速度検出器付き電子制御装
    置。
11. 【請求項１１】 加速度検出器の故障を診断する故障診
    断手段を備える請求項１に記載の加速度検出器付き電子
    制御装置。