JPH11190742A - 前後ｇセンサのズレ検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車輌に取り付けられた前後Ｇセンサのズレを正
確に検出すること。 【解決手段】車輌の旋回時に旋方向を検知すると共に、
推定車体加速度の演算値と前後Ｇセンサの出力値とを求
め、検知した旋回方向と、推定車体加速度の前記演算値
と前後Ｇセンサの前記出力値の差から前後Ｇセンサの正
常からのズレを検出する前後Ｇセンサのズレ検出方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に取り付けら
れた前後Ｇセンサのズレの検出に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車輌が加減速する時に、Ｇセンサ
が前後Ｇについて適切な値を出力しているかチェックし
ている。

【０００３】水平方向に取り付け角度がズレていると、
旋回中の横Ｇの成分が前後Ｇセンサの検出方向にあらわ
れるため、旋回方向によって、実際よりもＧを大きく認
識したり、小さく認識したりすることになる。

【０００４】例えば、アンチロックブレーキ制御にＧセ
ンサを利用する場合、Ｇを大きく認識すればスリップが
深い制御となり、Ｇを小さく認識すれば、スリップが浅
い制御となる。特に、Ｇを小さく認識する場合には、減
速度が低下する方向なので危険である。

【０００５】しかし、従来の直進状態を想定した前後方
向の車輌加速度と、Ｇセンサの出力を比較する方法で
は、大きな取り付け角度ズレが発生しない限り検出は不
可能である。

【０００６】例えば、取り付け角度が３０度ズレていて
も、前後方向の出力は正常時の８６％（ｃｏｓ３０°）
にしかならないが、横Ｇの影響は５０％（ｓｉｎ３０
°）にも及ぶ。しかし、１４％程度の出力の低下は、通
常のＧセンサであれば、公差の範囲内となってしまい、
従来の方法では故障と認識できない。一方、５０％異常
もの横Ｇの影響は、制御に重大な影響を与え、旋回時の
アンチロックブレーキ制御中にノーブレーキなどを招く
危険がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、車輌に取り
付けられた前後Ｇセンサのズレを正確に検出することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、車輪速の検知
手段、推定車体加速度の演算手段、車輌の旋回方向の検
知手段とを有し、前後Ｇセンサを取り付けた車輌の前後
Ｇセンサのズレを検出する方法において、車輌の旋回時
に旋回方向を検知すると共に、推定車体加速度の演算値
と前後Ｇセンサの出力値とを求め、検知した旋回方向
と、推定車体加速度の前記演算値と前後Ｇセンサの前記
出力値の差から前後Ｇセンサの正常からのズレを検出す
ることを特徴とする、前後Ｇセンサのズレ検出方法、又
は、前記前後Ｇセンサのズレ検出方法において、推定車
体加速度の演算値と前後Ｇセンサの出力値の差の絶対値
が、第１所定値の絶対値以上の場合に、前後Ｇセンサが
正常からズレていると判断することを特徴とする、前後
Ｇセンサのズレ検出方法、又は、前記前後Ｇセンサのズ
レ検出方法において、前後Ｇセンサのズレの検出を繰り
返し行い、一方回転方向にズレている場合、第２所定値
を加算し、他方回転方向にズレている場合、第３所定値
を減算し、合計の値の絶対値に第１所定値の絶対値を加
算した値が第４所定値以上になると、前後Ｇセンサが故
障であると判断することを特徴とする、前後Ｇセンサの
ズレ検出方法、又は、前記前後Ｇセンサのズレ検出方法
において、直進から旋回に移る際に、前後Ｇセンサのズ
レを検出することを特徴とする、前後Ｇセンサのズレ検
出方法、又は、前記前後Ｇセンサのズレ検出方法におい
て、１回の旋回について、所定時間内または所定回数以
下しか前後Ｇセンサのズレを検出しないことを特徴とす
る、前後Ｇセンサのズレ検出方法にある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。

【００１０】＜イ＞車輌の制御装置 車輌の制御装置は、例えば図１のようなブレーキの制御
装置において、車輪速度、所定時間当たりの車輪速度の
差（車輪加速度）や推定車体速などを求め、ブレーキ制
御などの指令を出す電子制御装置と、電子制御装置から
の制御指令に基づいて作動する液圧ユニットとを備えて
おり、ブレーキペダル１１、主リザーバ１３、マスタシ
リンダ１２で発生した液圧の流路は、液圧ユニット２０
を介して各車輪（左前輪１、右前輪２、左後輪３、右後
輪４）のホイールシリンダ１４に接続される。

【００１１】各車輪１〜４の回転速度は、車輪速センサ
３１で測定され、電子制御装置３０に入力され、車輪加
速度、推定車体速、推定車体加速度や車輌の旋回方向な
どの算出に利用される。又、前後Ｇセンサ３２からの信
号も電子制御装置３０に入力され、推定車体加速度を算
出する。なお、電子制御装置３０は、専用ハード装置、
また、マイクロコンピュータなど一般のコンピュータ装
置の構成を有している。また、加速度は、負の加速度で
ある減速度を含める。

【００１２】＜ロ＞前後Ｇセンサのズレの検出 前後Ｇセンサのズレは、前後Ｇセンサを車輌に取り付け
た際に、車輌中心軸からの前後Ｇセンサの取付角度のズ
レや、前後Ｇセンサの他軸感度の基準値よりのズレなど
により、前後Ｇセンサの値が正常からズレていることを
言う。

【００１３】前後Ｇセンサのズレの検出方法は、前後Ｇ
センサを車輌に取り付けた際に、このような正常からの
ズレの影響で、車輌の直進方向と前後Ｇセンサの加速度
の検出方向とが、左回転又は右回転の方向にズレている
かを調べるものである。図２及び図３には、前後Ｇセン
サの検出方向が車輌の軸方向に対して左回転方向に角度
θでズレている状態を示している。

【００１４】図２では、車輌が左旋回している状態を示
しており、左旋回による遠心力が図２のように車輌の右
側に生じる。その場合、遠心力は、力の分解により、前
後Ｇセンサの検出方向に分解でき、その検出方向の成分
は、車輌の加速度方向となる（左回転方向の角度θのズ
レと左旋回により前後Ｇセンサに加速度の出力値が発生
する）。

【００１５】それに対して、右旋回の状態を図３に示
し、その場合、遠心力は左側に生じ、前後Ｇセンサの検
出方向に分解でき、その検出方向の成分は、減速度方向
となる（左回転方向の角度θのズレと右旋回により前後
Ｇセンサに減速度の出力値が発生する）。

【００１６】前後Ｇセンサが、図２及び図３とは逆に、
右回転方向にズレている場合、左旋回時は、減速度の出
力値となる（右回転方向の角度θのズレと左旋回とによ
り前後Ｇセンサに減速度の出力値が発生する）。また、
右旋回時は、加速度の出力値となる（右回転方向の角度
θのズレと右旋回とにより前後Ｇセンサに加速度の出力
値が発生する）。この様に、旋回時に旋回方向と前後Ｇ
センサの出力を測定することにより角度のズレの有無を
検出することができる。

【００１７】旋回中の路面の傾斜変化による影響を少な
くするために、直進から旋回に移る時に計算し、旋回の
途中は計算しないようにする。例えば、直進から旋回に
移る時に２回だけ計算する。１回当たり、例えば２５６
の演算サイクル（１．８ｓｅｃ）で行う。

【００１８】なお、前後Ｇセンサの実際の出力値は、前
後Ｇセンサのゼロ補正をする必要があり、例えば、前後
Ｇセンサのゼロ値は、車輌が直進しており、車輌の加速
度がゼロ時の前後Ｇセンサの出力値とする。

【００１９】＜ハ＞角度ズレの報知 前後Ｇセンサの角度のズレが大きい場合、報知ランプを
表示して報知する。例えば、左旋回している場合で、推
定車体加速度と比較した前後Ｇセンサの出力値のズレが
所定のしきい値（例えば０．０２Ｇの加速度方向の値、
このしきい値の絶対値を第１所定値とする）以上の場
合、左回転方向にズレているとし、その度毎に第３所定
値（例えば０．００６２５Ｇ）を減算する。また、推定
車体加速度と比較した前後Ｇセンサの出力値のズレが所
定のしきい値（例えば−０．０２Ｇの減速度方向の値、
このしきい値の絶対値を第１所定値とする）以下の場
合、右回転方向にズレているとし、その度毎に第２所定
値（例えば０．００６２５Ｇ）を加算する。

【００２０】同様に、右旋回している場合で、推定車体
加速度と前後Ｇセンサの出力値の差のズレが所定のしき
い値（例えば０．０２Ｇの加速度方向の値）以上の場
合、右回転方向にズレているとし、その度毎に第２所定
値（例えば０．００６２５Ｇ）を加算する。また、推定
車体加速度と比較した前後Ｇセンサの出力値のズレが所
定のしきい値（例えば−０．０２Ｇの減速度方向の値）
以下の場合、左回転方向にズレているとし、その度毎に
第３所定値（例えば０．００６２５Ｇ）を減算する。

【００２１】上記加減算の絶対値に上記の所定のしきい
値（例えば０．０２Ｇ又は−０．０２Ｇ）の絶対値を加
算した値が、トータルで第４所定値（例えば＋０．０４
Ｇ）の絶対値以上の場合、故障と判断し、ワーニングラ
ンプなどで報知し、前後Ｇセンサのズレを知らせる。

【００２２】なお、推定車体加速度は、車輪速センサか
ら求めた各車輪速を用いて演算により推定車体速を求
め、更に、その変化分から算出した。

【００２３】＜ニ＞前後Ｇセンサの取付位置による測定
値 旋回による前後Ｇセンサの出力値は、車輌の取付位置で
変化し、例えば、図４のように車輌の中心軸で中間部に
取り付けられた場合、旋回による前後Ｇセンサの出力値
はＦＧとなる。それ故、実際には、例えばアッカーマン
ジオメトリなどを用いて取付位置を考慮してズレを判断
する。

【００２４】＜ホ＞車輌の旋回方向の検出 車輌の旋回方向は、種々の方法で検出できる。例えば、
ステアリングセンサを用いたり、又は、左右の車輪の回
転数の差や最大車輪速と最小車輪速の差などから左右の
旋回や直進の方向の程度を知ることができる。

【００２５】以下に、前後Ｇセンサの０点補正について
説明する。

【００２６】＜イ＞車輪の平均加速度 図５は１個の車輪の車輪速度の変化を示している。図５
（Ａ）において、時刻ｔａにおいて車輪速度Ｖａであ
り、車輪が加速され、所定の短時間Δｔ後の時刻ｔｂに
おいて車輪速度Ｖｂになる。更に、Δｔ後に時刻ｔｃで
Ｖｃとなる。

【００２７】図５（Ｂ）において、所定の短時間Δｔに
おける車輪速度の変化の平均を求めると、車輪の平均加
速度が得られる。時刻ｔａから時刻ｔｂまでの短時間Δ
ｔの平均加速度αａを算出でき、次々に車輪の平均加速
度をαｂ、αｃ・・を算出できる。

【００２８】＜ロ＞前後Ｇセンサの出力 車輌には、前後の加速度を算出するように前後Ｇセンサ
を配置する。前後Ｇセンサの出力値は、所定の短時間に
おける平均値を使用することにより、車輌の振動などの
影響を除くことができる。時刻ｔａから時刻ｔｂまでの
短時間Δｔの前後Ｇセンサの平均出力値ＧＺａを測定
し、次々に前後Ｇセンサの平均出力値をＧＺｂ、ＧＺｃ
・・を測定する。

【００２９】車輌の前後の加速度がゼロの時の前後Ｇセ
ンサの出力値は車輌の走行路面の傾斜で変化するので、
路面の傾斜の変化が少ない所定の短時間Δｔを取る。そ
れ故、前後Ｇセンサの出力値は、推定車体加速度に加え
て、走行中の路面の傾斜による重力の影響も含まれてい
る。

【００３０】＜ハ＞平均加速度と前後Ｇセンサの出力値
との関係 車輪の平均加速度と前後Ｇセンサの出力値との関係は、
次の式１で示すことができる。ここで、車輪の平均加速
度をαとし、前後Ｇセンサの出力値をＧＺとし前後Ｇセ
ンサのゼロ点をＧ０とし、比例係数（以下、勾配係数と
呼ぶ。）をＫとする。勾配係数Ｋは、前後Ｇセンサの特
性や車輌の取付状態で変化するが、一度求められると、
車輌の走行状態では変化しない。

【００３１】それ故、勾配係数Ｋが知られると、車輪の
平均加速度αと前後Ｇセンサの出力値ＧＺから、前後Ｇ
センサのゼロ点Ｇ０を式１で算出することができる。

【００３２】 平均加速度α＝Ｋ（Ｇ０−ＧＺ）・・・・・・・・・・・・・（１）

【００３３】以下に、勾配係数Ｋの算出の例を示す。

【００３４】＜イ＞車輪速度 図６（Ａ）の車輪速度のグラフでは、１個の車輪の車輪
速度の変化を示している。時刻ｔ１において車輪速度Ｖ
１であり、車輪が加速され、所定時間Ｔ後の時刻ｔ２に
おいて車輪速度Ｖ２になる。その結果、車輪は、所定時
間Ｔの間に速度差（Ｖ２−Ｖ１）が生じている。次の所
定時間Ｔ後の時刻ｔ３には、全体として減速し、車輪速
度Ｖ３となる。その結果、車輪の速度差は、所定時間Ｔ
の間に（Ｖ３−Ｖ２）になる。

【００３５】＜ロ＞前後Ｇセンサの出力 車輌の前後の加速度を算出するように前後Ｇセンサを配
置する。前後Ｇセンサの出力値は、平均値を使用するこ
とにより、車輌の振動などの影響を除くようにする。こ
の平均値は、例えば所定時間Ｔで測定した出力値の平均
を取る。

【００３６】図６（Ｂ）において、時刻ｔ１から時刻ｔ
２までの所定時間Ｔの前後Ｇセンサの出力の平均値をＧ
ＳＥ１とし、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの所定時間Ｔの
前後Ｇセンサの出力の平均値をＧＳＥ２とする。

【００３７】ここで、所定時間Ｔは、車輌の走行中に路
面の傾斜がほぼ一定と仮定できる時間とし、例えば１．
８秒とする。又、この場合、前後Ｇセンサの出力の平均
値は、例えば、電子制御装置のサイクルに合わせると２
５６回の測定値の平均とする。

【００３８】＜ハ＞勾配係数の算出 ある時刻ｔ１から所定時間の車輪速度の差（Ｖ２−Ｖ
１）は、ほぼ、その時の車輪の加速度に比例している。
又、ある時刻ｔ１から所定時間の前後Ｇセンサの出力値
の平均は、その時の推定車体加速度に比例している。

【００３９】そこで、車輪がスリップしていない場合、
ある時刻ｔ１から所定時間の加速度に関して、以下の式
２の関係式がほぼ成立する。なお、推定車体加速度がゼ
ロの時の前後Ｇセンサの出力値Ｇ０（０点の出力値）か
ら平均値ＧＳＥ１を引いた値（Ｇ０−ＧＳＥ１）が実際
の車輌の加速度を示しているので、この差の値を使用す
る。Ｋは、車輪速度の差と推定車体加速度との比例係数
で、勾配係数と呼ぶ。次の時刻ｔ２から所定の時間の関
係式は式３となる。上記式２と式３の関係式から式４の
関係式が得られ、勾配係数Ｋを求めることができる。関
係式で絶対値を取ることにより、車輌の前進と後退の両
方を含むようにしている。

【００４０】ここで、ゼロ点の出力値Ｇ０がほぼ式２と
式３で共に等しいと仮定している。この仮定が成立する
ためには、車輌が走行している路面の傾斜がほぼ変わら
ないことを条件としている。

【００４１】 Ｖ２−Ｖ１＝Ｋ（Ｇ０−ＧＳＥ１）・・・・・・・・・・・・・・・（２）

【００４２】 Ｖ２−Ｖ１＝Ｋ（Ｇ０−ＧＳＥ２）・・・・・・・・・・・・・・・（３）

【００４３】 Ｋ＝（Ｖ３＋Ｖ１）の絶対値／（ＧＳＥ１−ＧＳＥ２）に絶対値・・（４）

【００４４】

【発明の効果】本発明は、次のような効果を得ることが
できる。 ＜イ＞前後Ｇセンサのズレを簡単に検出することができ
る。 ＜ロ＞前後Ｇセンサのズレが大きい場合は、前後Ｇセン
サの故障と判断し、ランプなどで報知すると共に、アン
チロックブレーキ制御を停止し、前後Ｇセンサの誤検知
による制御によって生じうる不適切な制御を回避でき
る。 ＜ハ＞旋回中の路面の勾配変化により、前後Ｇセンサの
ズレの誤検知をすることがない。 ＜ニ＞前後Ｇセンサのズレの検出は、推定車体加速度の
演算値と前後Ｇセンサの出力値の差の絶対値が、第１所
定値の絶対値以上の場合に、前後Ｇセンサの取付がズレ
ていると判断する第一ステップと、それを再確認するた
めに、一方回転方向にズレている場合に第２所定値を加
算し、他方回転方向にズレている場合に第３所定値を減
算し、合計の値の絶対値に第１所定値を加算した値が第
４所定値以上になった場合に前後Ｇセンサが故障である
と判断する第二ステップで行っており、ズレ検出の精度
が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車輌の概要図

【図２】前後Ｇセンサのズレと車輌の左旋回時の説明図

【図３】前後Ｇセンサのズレと車輌の右旋回時の説明図

【図４】前後Ｇセンサの角度のズレと車輌の左旋回時の
説明図

【図５】車輪速、車輪加速度と前後Ｇセンサの出力値の
関係を示すグラフの説明図

【図６】車輪速度と前後Ｇセンサの出力の平均値のグラ
フの説明図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪速の検知手段、推定車体加速度の演算
   手段、車輌の旋回方向の検知手段とを有し、前後Ｇセン
   サを取り付けた車輌の前後Ｇセンサのズレを検出する方
   法において、 車輌の旋回時に旋回方向を検知すると共に、推定車体加
   速度の演算値と前後Ｇセンサの出力値とを求め、検知し
   た旋回方向と、推定車体加速度の前記演算値と前後Ｇセ
   ンサの前記出力値の差から前後Ｇセンサの正常からのズ
   レを検出することを特徴とする、 前後Ｇセンサのズレ検出方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の前後Ｇセンサのズレ検出
   方法において、 推定車体加速度の演算値と前後Ｇセンサの出力値の差の
   絶対値が、第１所定値の絶対値以上の場合に、前後Ｇセ
   ンサが正常からズレていると判断することを特徴とす
   る、 前後Ｇセンサのズレ検出方法。
3. 【請求項３】請求項２に記載の前後Ｇセンサのズレ検出
   方法において、 前後Ｇセンサのズレの検出を繰り返し行い、一方回転方
   向にズレている場合、第２所定値を加算し、他方回転方
   向にズレている場合、第３所定値を減算し、合計の値の
   絶対値に第１所定値の絶対値を加算した値が第４所定値
   以上になると、前後Ｇセンサが故障であると判断するこ
   とを特徴とする、 前後Ｇセンサのズレ検出方法。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
   前後Ｇセンサのズレ検出方法において、 直進から旋回に移る際に、前後Ｇセンサのズレを検出す
   ることを特徴とする、 前後Ｇセンサのズレ検出方法。
5. 【請求項５】請求項４に記載の前後Ｇセンサのズレ検出
   方法において、 １回の旋回について、所定時間内または所定回数以下し
   か前後Ｇセンサのズレを検出しないことを特徴とする、 前後Ｇセンサのズレ検出方法。