制動力檢測單元的異常檢測裝置制造方法
【專利摘要】不使用前后加速度傳感器地檢測主液壓傳感器等制動力檢測單元的異常。制動力檢測單元檢測車輛的制動力或者能夠計算出制動力的值。轉向操作轉矩傳感器(16)檢測方向盤的轉向操作轉矩。橫加速度傳感器(42)檢測車身的橫加速度。轉彎制動判定部(102)判定車輛是否是轉彎制動狀態(tài)。在判定為車輛是轉彎制動狀態(tài)時，異常判定部(106)基于轉向操作轉矩以及橫加速度來判定制動力檢測單元的異常。
【專利說明】制動力檢測單元的異常檢測裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及對制動力檢測單元的異常進行檢測的技術。

【背景技術】
[0002]以往,公知在ECB (Electronically Controlled Brake)系統(tǒng)等線控制動系統(tǒng)中，基于由制動踏板傳感器檢測的踩踏行程量、和由主液壓傳感器檢測的主缸壓，來運算目標減速度。因此，在液壓制動系統(tǒng)中，當主液壓傳感器發(fā)生異常(例如增益異常)時，要求迅速對其進行檢測。
[0003]例如，在專利文獻I中公開了一種如下所述的裝置:具備根據(jù)由制動液壓檢測裝置檢測的制動液壓檢測值來推定第一車身減速度的單元、和對實際的車身減速度即第二車身減速度進行檢測的單元，根據(jù)第一以及第二車身減速度的分歧程度，來判斷制動液壓檢測值的異常。
[0004]專利文獻1:日本特開2003 - 160046號公報
[0005]在專利文獻I所記載的技術中，由于為了判斷制動液壓檢測裝置的異常而必須具有對車身的減速度進行檢測的單元，所以存在成本增高的可能性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而完成的發(fā)明，其目的在于，提供一種不使用前后加速度傳感器等減速度檢測單元地對主液壓傳感器等制動力檢測單元的異常進行檢測的技術。
[0007]本發(fā)明的一個方式為制動力檢測單元的異常檢測裝置。該裝置具備:制動力檢測單元，其檢測車輛的制動力或者能夠計算出制動力的值；轉向操作轉矩檢測單元，其檢測方向盤的轉向操作轉矩；橫加速度檢測單元，其檢測車身的橫加速度；轉彎制動判定單元，其判定車輛是否處于轉彎制動狀態(tài)；和異常判定單元，在判定為車輛處于轉彎制動狀態(tài)時，該異常判定單元基于轉向操作轉矩以及橫加速度來判定制動力檢測單元的異常。
[0008]根據(jù)該方式，如果是采用電動動力轉向裝置的車輛，則可以使用必須裝備的轉向操作轉矩檢測單元來檢測制動力檢測單元的異常。
[0009]其中，“制動力檢測單元”包括對與車輛的制動力相關的物理量進行檢測的傳感器，例如包括主液壓傳感器、車輪缸體液壓傳感器、制動踏板行程傳感器等。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，能夠不使用前后加速度傳感器等減速度檢測單元地檢測主液壓傳感器等制動力檢測單元的異常。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是表示具備本發(fā)明的一個實施方式涉及的制動液壓傳感器的異常檢測裝置的車輛的概略結構的圖。
[0012]圖2是對異常檢測ECU的作用進行說明的流程圖。

【具體實施方式】
[0013]圖1表示了具備本發(fā)明的一個實施方式涉及的制動液壓傳感器的異常檢測裝置的車輛10的概略結構。圖1是四輪車輛中的前輪部分的示意圖。通過對作為轉舵輪的右前輪FR以及左前輪FL進行轉向操作來改變車輛的行進方向。
[0014]車輛10具備電動動力轉向裝置(Electric Power Steering:EPS)。EPS具備被駕駛員轉向操作的方向盤12、與方向盤連結的轉向軸14、在轉向軸的下端設置的減速機構44、和輸出軸與減速機構44連接的轉向操作輔助用馬達24。轉向操作輔助用馬達24通過對轉向軸14進行旋轉驅動，來賦予用于輔助轉向操作的輔助力。
[0015]轉向軸14上設有未圖示的扭力桿、對扭力桿產(chǎn)生的轉矩進行檢測的轉向操作轉矩傳感器16、對方向盤12的轉向操作角進行檢測的轉向操作角傳感器18。轉向操作轉矩傳感器16的輸出被發(fā)送給轉向電子控制單元(以下稱為“轉向ECU”)70。
[0016]轉向軸14經(jīng)由萬向接頭30、32與中間軸17、小齒輪軸19連結。小齒輪軸19與包括沿車輛的左右方向(車寬度方向)延伸配置并沿軸長方向滑動的齒桿22的齒輪和小齒條機構20連結。中間軸17包括橡膠聯(lián)軸器作為其一部分。
[0017]齒輪和小齒條機構20通過使在小齒輪軸19的一端形成的小齒輪齒與齒條軸嚙合而構成。另外，齒輪和小齒條機構20經(jīng)由轉向器安裝襯套23被支承于車輛的車身。
[0018]若駕駛員對方向盤12進行操作，則轉向軸14的旋轉經(jīng)過軸17、19而傳遞至齒輪和小齒條機構20，被齒輪和小齒條機構20變換成向齒桿22的左右方向的直線運動。在齒桿22的兩端分別連接轉向橫拉桿(未圖示)的一端。轉向橫拉桿的另一端與支承右前輪FR、左前輪FL的轉向節(jié)臂(未圖示)連結。若齒桿22進行直線運動，則右前輪FR以及左前輪FL被轉舵。
[0019]在車身設有對左右方向的加速度進行檢測的橫加速度傳感器42。
[0020]轉向ECU70基于輔助電流值來計算轉向操作轉矩的輔助轉矩，將與之對應的控制信號輸出至轉向操作輔助用馬達24。也可以設置對輔助轉矩進行檢測的輔助轉矩傳感器。
[0021]由于上述那樣的包含EPS的轉向操作機構本身是公知的，所以在本說明書中省略更進一步的詳細說明。
[0022]制動踏板(未圖示)與根據(jù)駕駛員進行的踩踏操作而送出作為工作液的制動流體的主缸(未圖示)連接。設于從主缸延伸的制動液壓控制管的主液壓傳感器82對主缸的液壓進行計測，并提供給制動ECU80。制動ECU80基于主缸液壓等來使車輛產(chǎn)生制動力。
[0023]異常檢測E⑶100基于橫加速度傳感器42的檢測值、主液壓傳感器82的檢測值、轉向操作轉矩傳感器16的檢測值來檢測主液壓傳感器82的異常。
[0024]在圖1中，異常檢測ECU100被表示為功能框圖。在此所示的各模塊在硬件上可以由以計算機的CPU、存儲器為代表的元件、電氣電路來實現(xiàn)，在軟件上可由計算機程序等來實現(xiàn)，但這里描述為通過它們的協(xié)作來實現(xiàn)的功能模塊。因此，本領域技術人員可以理解為這些功能模塊能夠通過硬件、軟件的組合而以各種形式來實現(xiàn)。
[0025]轉彎制動判定部102基于各種傳感器的檢測值來判定車輛是否是轉彎中且制動中。
[0026]主液壓推定部104在車輛的轉彎制動時，根據(jù)EPS的轉向操作轉矩以及輔助轉矩和車身的橫加速度來推定主液壓。該推定基于以下那樣的原理。由于主液壓與車身產(chǎn)生的制動力相關，所以可根據(jù)車身制動時向車輛前軸的負載移動量來推定。接下來，由于在車輛轉彎的情況下，與非制動時相比制動時的輔助轉矩變大，所以可根據(jù)車輛轉彎中的橫加速度與輔助轉矩來推定車輛轉彎時向車輛前軸的負載移動量。并且，如上述那樣，基于轉向操作轉矩由轉向ECU70計算出輔助轉矩。因此，如果連轉向操作轉矩傳感器16和橫加速度傳感器42都設于車輛，則能夠推定主液壓。
[0027]異常判定部106將由主液壓推定部104推定出的推定主液壓與由主液壓傳感器82檢測出的實測主液壓進行比較，在兩者的差值的絕對值為規(guī)定的閾值以上時，判定為主液壓傳感器82發(fā)生故障。
[0028]以下，對主液壓推定部104的作用進行說明。在以下的數(shù)式中，使用
[0029]Gy:車身的橫加速度
[0030]Gx:車身的前后加速度
[0031]WF:車輛前軸的負載
[0032]WR:車輛后軸的負載
[0033]MT:轉向操作轉矩
[0034]MA:輔助轉矩
[0035]SAT:回正力矩的基準值
[0036]Δ SATy:從基準值起的橫加速度變化量
[0037]ASATx:從基準值起的前后加速度變化量
[0038]PMC:主液壓推定值
[0039]a?g:比例系數(shù)。比例系數(shù)a?g是為了簡化數(shù)式而使用的系數(shù)，具體的值可通過實際車輛中的推定或者模擬來求出。
[0040]車輛轉彎時的橫加速度與回正之間存在以下的關系。
[0041]Δ SATy = a.Gy.WF (I)
[0042]另外，車輛制動時的橫加速度與回正之間存在以下的關系。
[0043]Δ SATx = b.Gx.(WF+WR)(2)
[0044]在車輛的轉彎制動時轉向操作系統(tǒng)的轉向橫拉桿產(chǎn)生的軸負載Fsfe可由下式計笪
[0045]Fstr = c.Δ SATy+d.Δ SATx+e.SAT(3)
[0046]在式(3)中，第一項對應于因轉彎引起的負載，第二項對應于因制動引起的負載。
[0047]將式⑴、⑵代入至式(3)。
[0048]Fstr = c.a.Gy.WF+d.b.Gx.(WF+WR) +e.SAT(4)
[0049]方向盤的轉向操作與轉向橫拉桿的軸負載之間存在下式的關系。
[0050]Fstr = f.(MT+MA)(5)
[0051]根據(jù)式(4)以及(5)可得到以下的關系。
[0052]f.(MT+MA) = c.a.Gy.WF+d.b.Gx.(WF+WR) +e.SAT (6)
[0053]關于Gx，使式(6)變形。
[0054]Gx = {f.(MT+MA) — c.a.Gy.WF — e.SAT} / {b.d.(WF+WR)} (7)
[0055]另一方面，車身的前后加速度Gx與主液壓PMC之間存在以下的關系。該關系表示了車重越大則前后加速度越小，主壓越大則前后加速度越小。
[0056]Gx = g.PMC/ (WF+WR)(8)
[0057]關于PMC，使式⑶變形。
[0058]PMC = Gx.(WF+WR) /g (9)
[0059]將式(7)代入式(9)，可得到下式。
[0060]PMC = {f.(MT+MA) — c.a.Gy.WF — e.SAT} / (b.d.g)(10)
[0061]因此，使用式(10)可求出主液壓的推定值。其中，可以說式(10)表示了在SAT?O的情況下，“轉彎且制動時的由EPS實現(xiàn)的輔助轉矩”與“非制動且轉彎時的由EPS實現(xiàn)的輔助轉矩”的差值、即因轉彎中的制動引起的輔助轉矩和主液壓成比例。
[0062]圖2是對異常檢測E⑶100的作用進行說明的流程圖。首先，轉彎制動判定部102判定車輛是否處于轉彎中(S12)、以及車輛是否處于制動中(S14)。在車輛處于轉彎且制動中時，主液壓推定部104基于式(10)來計算主液壓的推定值(S16)。異常判定部106計算由主液壓傳感器82獲得的主液壓的實測值與通過S16計算出的主液壓的推定值之間的差值(S18)，在差值的絕對值為規(guī)定的閾值以上時(S20的是)，判定為主液壓傳感器異常(S20)。
[0063]如以上說明那樣，根據(jù)本實施方式，基于EPS的轉向操作轉矩傳感器的檢測值和橫加速度傳感器的檢測值來計算主液壓的推定值，根據(jù)與由主液壓傳感器獲得的實測值的比較來判定主液壓傳感器有無異常。因此，雖然檢測定時被限定為車輛的轉彎制動時，但如果是采用EPS的車輛，則可以利用必須裝備的轉向操作轉矩傳感器來檢測主液壓傳感器的異常。
[0064]也可以將本實施方式涉及的異常檢測ECU100與檢測車身的前后加速度的前后加速度傳感器一同使用。由于如上述那樣，主液壓與車身所產(chǎn)生的制動力相關，所以也能夠根據(jù)在制動時車身所產(chǎn)生的前后加速度來推定主液壓。因此，如果具有前后加速度傳感器，則能夠構建根據(jù)主液壓的推定值與實測值的比較來檢測主液壓傳感器的異常的系統(tǒng)。異常檢測ECU在前后加速度傳感器發(fā)生異?；蛘吆星昂蠹铀俣葌鞲衅鞯南到y(tǒng)發(fā)生異常時，可作為用于對主液壓傳感器的異常進行檢測的后備進行利用。
[0065]在上述的各實施方式中，以檢測主液壓傳感器的異常為例對本發(fā)明進行了說明。然而，在本發(fā)明中，也可以檢測對與車身所產(chǎn)生的制動力相關的物理量進行檢測的任意的傳感器的異常。例如，包括對由按每個車輪設置的車輪缸體50產(chǎn)生的液壓進行檢測的車輪缸體液壓傳感器，或者對制動踏板的踩踏量進行檢測的制動踏板行程傳感器等。
[0066]以上，根據(jù)實施方式對本發(fā)明進行了說明。這些實施方式只是例示，本領域技術人員當然可以理解實施方式彼此的任意組合、實施方式的各構成要素、各處理工序的任意組合等變形例也屬于本發(fā)明的范圍。
[0067]本發(fā)明并不限定于上述的各實施方式，還能夠基于本領域技術人員的知識施加各種設計變更等變形。各圖所示的構成用于對一個例子進行說明，如果是能夠實現(xiàn)同樣功能的構成，則能夠適當?shù)刈兏?br> [0068]在實施方式中，對設置與轉向E⑶70以及制動E⑶80獨立的異常檢測E⑶100的情況進行了敘述，但也可以構成為在轉向ECU70或者制動ECU80中進行制動力檢測單元的異常檢測。
[0069]附圖標記說明:
[0070]10-車輛，16-轉向操作轉矩傳感器，82-主液壓傳感器，100-異常檢測E⑶， 102-轉彎制動判定部，104-主液壓推定部，106-異常判定部。
【權利要求】
1.一種制動力檢測單元的異常檢測裝置，其特征在于，具備: 制動力檢測單元，其檢測車輛的制動力或者檢測能夠計算出制動力的值； 轉向操作轉矩檢測單元，其檢測方向盤的轉向操作轉矩； 橫加速度檢測單元，其檢測車身的橫加速度； 轉彎制動判定單元，其判定車輛是否處于轉彎制動狀態(tài)；和 異常判定單元，在判定為車輛處于轉彎制動狀態(tài)時，該異常判定單元基于轉向操作轉矩以及橫加速度來判定所述制動力檢測單元的異常。
2.根據(jù)權利要求1所述的制動力檢測單元的異常檢測裝置，其特征在于， 所述制動力檢測單元是制動液壓傳感器。
3.根據(jù)權利要求2所述的制動力檢測單元的異常檢測裝置，其特征在于， 所述異常判定單元基于轉向操作轉矩以及橫加速度來計算制動液壓的推定值，當所述制動液壓傳感器的檢測值與所述推定值的差值為規(guī)定值以上時，判定為所述制動液壓傳感器異常。
4.根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的制動力檢測單元的異常檢測裝置，其特征在于， 還具備前后加速度傳感器、和判定所述前后加速度傳感器的異常的第二異常判定單元， 在判定為所述前后加速度傳感器異常時，所述異常判定單元對所述制動力檢測單元的異常進行判定。
【文檔編號】B60T8/00GK104321235SQ201280073292
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2012年6月7日 優(yōu)先權日:2012年6月7日
【發(fā)明者】山田芳久 申請人:豐田自動車株式會社