制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】不使用前后加速度傳感器地檢測(cè)主液壓傳感器等制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常。制動(dòng)力檢測(cè)單元檢測(cè)車(chē)輛的制動(dòng)力或者能夠計(jì)算出制動(dòng)力的值。轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩傳感器(16)檢測(cè)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩。橫加速度傳感器(42)檢測(cè)車(chē)身的橫加速度。轉(zhuǎn)彎制動(dòng)判定部(102)判定車(chē)輛是否是轉(zhuǎn)彎制動(dòng)狀態(tài)。在判定為車(chē)輛是轉(zhuǎn)彎制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，異常判定部(106)基于轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩以及橫加速度來(lái)判定制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常。
【專(zhuān)利說(shuō)明】制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]以往,公知在ECB (Electronically Controlled Brake)系統(tǒng)等線控制動(dòng)系統(tǒng)中，基于由制動(dòng)踏板傳感器檢測(cè)的踩踏行程量、和由主液壓傳感器檢測(cè)的主缸壓，來(lái)運(yùn)算目標(biāo)減速度。因此，在液壓制動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)主液壓傳感器發(fā)生異常(例如增益異常)時(shí)，要求迅速對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。
[0003]例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了一種如下所述的裝置:具備根據(jù)由制動(dòng)液壓檢測(cè)裝置檢測(cè)的制動(dòng)液壓檢測(cè)值來(lái)推定第一車(chē)身減速度的單元、和對(duì)實(shí)際的車(chē)身減速度即第二車(chē)身減速度進(jìn)行檢測(cè)的單元，根據(jù)第一以及第二車(chē)身減速度的分歧程度，來(lái)判斷制動(dòng)液壓檢測(cè)值的異常。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2003 - 160046號(hào)公報(bào)
[0005]在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，由于為了判斷制動(dòng)液壓檢測(cè)裝置的異常而必須具有對(duì)車(chē)身的減速度進(jìn)行檢測(cè)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(cè)單元地對(duì)主液壓傳感器等制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)方式為制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常檢測(cè)裝置。該裝置具備:制動(dòng)力檢測(cè)單元，其檢測(cè)車(chē)輛的制動(dòng)力或者能夠計(jì)算出制動(dòng)力的值；轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩檢測(cè)單元，其檢測(cè)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩；橫加速度檢測(cè)單元，其檢測(cè)車(chē)身的橫加速度；轉(zhuǎn)彎制動(dòng)判定單元，其判定車(chē)輛是否處于轉(zhuǎn)彎制動(dòng)狀態(tài)；和異常判定單元，在判定為車(chē)輛處于轉(zhuǎn)彎制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，該異常判定單元基于轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩以及橫加速度來(lái)判定制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常。
[0008]根據(jù)該方式，如果是采用電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的車(chē)輛，則可以使用必須裝備的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩檢測(cè)單元來(lái)檢測(cè)制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常。
[0009]其中，“制動(dòng)力檢測(cè)單元”包括對(duì)與車(chē)輛的制動(dòng)力相關(guān)的物理量進(jìn)行檢測(cè)的傳感器，例如包括主液壓傳感器、車(chē)輪缸體液壓傳感器、制動(dòng)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(cè)單元地檢測(cè)主液壓傳感器等制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是表示具備本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的制動(dòng)液壓傳感器的異常檢測(cè)裝置的車(chē)輛的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0012]圖2是對(duì)異常檢測(cè)ECU的作用進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]圖1表示了具備本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的制動(dòng)液壓傳感器的異常檢測(cè)裝置的車(chē)輛10的概略結(jié)構(gòu)。圖1是四輪車(chē)輛中的前輪部分的示意圖。通過(guò)對(duì)作為轉(zhuǎn)舵輪的右前輪FR以及左前輪FL進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作來(lái)改變車(chē)輛的行進(jìn)方向。
[0014]車(chē)輛10具備電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置(Electric Power Steering:EPS)。EPS具備被駕駛員轉(zhuǎn)向操作的方向盤(pán)12、與方向盤(pán)連結(jié)的轉(zhuǎn)向軸14、在轉(zhuǎn)向軸的下端設(shè)置的減速機(jī)構(gòu)44、和輸出軸與減速機(jī)構(gòu)44連接的轉(zhuǎn)向操作輔助用馬達(dá)24。轉(zhuǎn)向操作輔助用馬達(dá)24通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向軸14進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，來(lái)賦予用于輔助轉(zhuǎn)向操作的輔助力。
[0015]轉(zhuǎn)向軸14上設(shè)有未圖示的扭力桿、對(duì)扭力桿產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測(cè)的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩傳感器16、對(duì)方向盤(pán)12的轉(zhuǎn)向操作角進(jìn)行檢測(cè)的轉(zhuǎn)向操作角傳感器18。轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩傳感器16的輸出被發(fā)送給轉(zhuǎn)向電子控制單元(以下稱(chēng)為“轉(zhuǎn)向ECU”)70。
[0016]轉(zhuǎn)向軸14經(jīng)由萬(wàn)向接頭30、32與中間軸17、小齒輪軸19連結(jié)。小齒輪軸19與包括沿車(chē)輛的左右方向(車(chē)寬度方向)延伸配置并沿軸長(zhǎng)方向滑動(dòng)的齒桿22的齒輪和小齒條機(jī)構(gòu)20連結(jié)。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(jī)構(gòu)20通過(guò)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(gòu)成。另外，齒輪和小齒條機(jī)構(gòu)20經(jīng)由轉(zhuǎn)向器安裝襯套23被支承于車(chē)輛的車(chē)身。
[0018]若駕駛員對(duì)方向盤(pán)12進(jìn)行操作，則轉(zhuǎn)向軸14的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)軸17、19而傳遞至齒輪和小齒條機(jī)構(gòu)20，被齒輪和小齒條機(jī)構(gòu)20變換成向齒桿22的左右方向的直線運(yùn)動(dòng)。在齒桿22的兩端分別連接轉(zhuǎn)向橫拉桿(未圖示)的一端。轉(zhuǎn)向橫拉桿的另一端與支承右前輪FR、左前輪FL的轉(zhuǎn)向節(jié)臂(未圖示)連結(jié)。若齒桿22進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，則右前輪FR以及左前輪FL被轉(zhuǎn)舵。
[0019]在車(chē)身設(shè)有對(duì)左右方向的加速度進(jìn)行檢測(cè)的橫加速度傳感器42。
[0020]轉(zhuǎn)向ECU70基于輔助電流值來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩的輔助轉(zhuǎn)矩，將與之對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)輸出至轉(zhuǎn)向操作輔助用馬達(dá)24。也可以設(shè)置對(duì)輔助轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測(cè)的輔助轉(zhuǎn)矩傳感器。
[0021]由于上述那樣的包含EPS的轉(zhuǎn)向操作機(jī)構(gòu)本身是公知的，所以在本說(shuō)明書(shū)中省略更進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]制動(dòng)踏板(未圖示)與根據(jù)駕駛員進(jìn)行的踩踏操作而送出作為工作液的制動(dòng)流體的主缸(未圖示)連接。設(shè)于從主缸延伸的制動(dòng)液壓控制管的主液壓傳感器82對(duì)主缸的液壓進(jìn)行計(jì)測(cè)，并提供給制動(dòng)ECU80。制動(dòng)ECU80基于主缸液壓等來(lái)使車(chē)輛產(chǎn)生制動(dòng)力。
[0023]異常檢測(cè)E⑶100基于橫加速度傳感器42的檢測(cè)值、主液壓傳感器82的檢測(cè)值、轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩傳感器16的檢測(cè)值來(lái)檢測(cè)主液壓傳感器82的異常。
[0024]在圖1中，異常檢測(cè)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(jì)算機(jī)的CPU、存儲(chǔ)器為代表的元件、電氣電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，在軟件上可由計(jì)算機(jī)程序等來(lái)實(shí)現(xiàn)，但這里描述為通過(guò)它們的協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的功能模塊。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解為這些功能模塊能夠通過(guò)硬件、軟件的組合而以各種形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0025]轉(zhuǎn)彎制動(dòng)判定部102基于各種傳感器的檢測(cè)值來(lái)判定車(chē)輛是否是轉(zhuǎn)彎中且制動(dòng)中。
[0026]主液壓推定部104在車(chē)輛的轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)，根據(jù)EPS的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩以及輔助轉(zhuǎn)矩和車(chē)身的橫加速度來(lái)推定主液壓。該推定基于以下那樣的原理。由于主液壓與車(chē)身產(chǎn)生的制動(dòng)力相關(guān)，所以可根據(jù)車(chē)身制動(dòng)時(shí)向車(chē)輛前軸的負(fù)載移動(dòng)量來(lái)推定。接下來(lái)，由于在車(chē)輛轉(zhuǎn)彎的情況下，與非制動(dòng)時(shí)相比制動(dòng)時(shí)的輔助轉(zhuǎn)矩變大，所以可根據(jù)車(chē)輛轉(zhuǎn)彎中的橫加速度與輔助轉(zhuǎn)矩來(lái)推定車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)向車(chē)輛前軸的負(fù)載移動(dòng)量。并且，如上述那樣，基于轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩由轉(zhuǎn)向ECU70計(jì)算出輔助轉(zhuǎn)矩。因此，如果連轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩傳感器16和橫加速度傳感器42都設(shè)于車(chē)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(cè)出的實(shí)測(cè)主液壓進(jìn)行比較，在兩者的差值的絕對(duì)值為規(guī)定的閾值以上時(shí)，判定為主液壓傳感器82發(fā)生故障。
[0028]以下，對(duì)主液壓推定部104的作用進(jìn)行說(shuō)明。在以下的數(shù)式中，使用
[0029]Gy:車(chē)身的橫加速度
[0030]Gx:車(chē)身的前后加速度
[0031]WF:車(chē)輛前軸的負(fù)載
[0032]WR:車(chē)輛后軸的負(fù)載
[0033]MT:轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩
[0034]MA:輔助轉(zhuǎn)矩
[0035]SAT:回正力矩的基準(zhǔn)值
[0036]Δ SATy:從基準(zhǔn)值起的橫加速度變化量
[0037]ASATx:從基準(zhǔn)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(jiǎn)化數(shù)式而使用的系數(shù)，具體的值可通過(guò)實(shí)際車(chē)輛中的推定或者模擬來(lái)求出。
[0040]車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的橫加速度與回正之間存在以下的關(guān)系。
[0041]Δ SATy = a.Gy.WF (I)
[0042]另外，車(chē)輛制動(dòng)時(shí)的橫加速度與回正之間存在以下的關(guān)系。
[0043]Δ SATx = b.Gx.(WF+WR)(2)
[0044]在車(chē)輛的轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)向操作系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向橫拉桿產(chǎn)生的軸負(fù)載Fsfe可由下式計(jì)笪
[0045]Fstr = c.Δ SATy+d.Δ SATx+e.SAT(3)
[0046]在式(3)中，第一項(xiàng)對(duì)應(yīng)于因轉(zhuǎn)彎引起的負(fù)載，第二項(xiàng)對(duì)應(yīng)于因制動(dòng)引起的負(fù)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(pán)的轉(zhuǎn)向操作與轉(zhuǎn)向橫拉桿的軸負(fù)載之間存在下式的關(guān)系。
[0050]Fstr = f.(MT+MA)(5)
[0051]根據(jù)式(4)以及(5)可得到以下的關(guān)系。
[0052]f.(MT+MA) = c.a.Gy.WF+d.b.Gx.(WF+WR) +e.SAT (6)
[0053]關(guān)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(chē)身的前后加速度Gx與主液壓PMC之間存在以下的關(guān)系。該關(guān)系表示了車(chē)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(guān)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(shuō)式(10)表示了在SAT?O的情況下，“轉(zhuǎn)彎且制動(dòng)時(shí)的由EPS實(shí)現(xiàn)的輔助轉(zhuǎn)矩”與“非制動(dòng)且轉(zhuǎn)彎時(shí)的由EPS實(shí)現(xiàn)的輔助轉(zhuǎn)矩”的差值、即因轉(zhuǎn)彎中的制動(dòng)引起的輔助轉(zhuǎn)矩和主液壓成比例。
[0062]圖2是對(duì)異常檢測(cè)E⑶100的作用進(jìn)行說(shuō)明的流程圖。首先，轉(zhuǎn)彎制動(dòng)判定部102判定車(chē)輛是否處于轉(zhuǎn)彎中(S12)、以及車(chē)輛是否處于制動(dòng)中(S14)。在車(chē)輛處于轉(zhuǎn)彎且制動(dòng)中時(shí)，主液壓推定部104基于式(10)來(lái)計(jì)算主液壓的推定值(S16)。異常判定部106計(jì)算由主液壓傳感器82獲得的主液壓的實(shí)測(cè)值與通過(guò)S16計(jì)算出的主液壓的推定值之間的差值(S18)，在差值的絕對(duì)值為規(guī)定的閾值以上時(shí)(S20的是)，判定為主液壓傳感器異常(S20)。
[0063]如以上說(shuō)明那樣，根據(jù)本實(shí)施方式，基于EPS的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩傳感器的檢測(cè)值和橫加速度傳感器的檢測(cè)值來(lái)計(jì)算主液壓的推定值，根據(jù)與由主液壓傳感器獲得的實(shí)測(cè)值的比較來(lái)判定主液壓傳感器有無(wú)異常。因此，雖然檢測(cè)定時(shí)被限定為車(chē)輛的轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)，但如果是采用EPS的車(chē)輛，則可以利用必須裝備的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩傳感器來(lái)檢測(cè)主液壓傳感器的異常。
[0064]也可以將本實(shí)施方式涉及的異常檢測(cè)ECU100與檢測(cè)車(chē)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(chē)身所產(chǎn)生的制動(dòng)力相關(guān)，所以也能夠根據(jù)在制動(dòng)時(shí)車(chē)身所產(chǎn)生的前后加速度來(lái)推定主液壓。因此，如果具有前后加速度傳感器，則能夠構(gòu)建根據(jù)主液壓的推定值與實(shí)測(cè)值的比較來(lái)檢測(cè)主液壓傳感器的異常的系統(tǒng)。異常檢測(cè)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(shí)，可作為用于對(duì)主液壓傳感器的異常進(jìn)行檢測(cè)的后備進(jìn)行利用。
[0065]在上述的各實(shí)施方式中，以檢測(cè)主液壓傳感器的異常為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明。然而，在本發(fā)明中，也可以檢測(cè)對(duì)與車(chē)身所產(chǎn)生的制動(dòng)力相關(guān)的物理量進(jìn)行檢測(cè)的任意的傳感器的異常。例如，包括對(duì)由按每個(gè)車(chē)輪設(shè)置的車(chē)輪缸體50產(chǎn)生的液壓進(jìn)行檢測(cè)的車(chē)輪缸體液壓傳感器，或者對(duì)制動(dòng)踏板的踩踏量進(jìn)行檢測(cè)的制動(dòng)踏板行程傳感器等。
[0066]以上，根據(jù)實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明。這些實(shí)施方式只是例示，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然可以理解實(shí)施方式彼此的任意組合、實(shí)施方式的各構(gòu)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(shí)施方式，還能夠基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)施加各種設(shè)計(jì)變更等變形。各圖所示的構(gòu)成用于對(duì)一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明，如果是能夠?qū)崿F(xiàn)同樣功能的構(gòu)成，則能夠適當(dāng)?shù)刈兏?br> [0068]在實(shí)施方式中，對(duì)設(shè)置與轉(zhuǎn)向E⑶70以及制動(dòng)E⑶80獨(dú)立的異常檢測(cè)E⑶100的情況進(jìn)行了敘述，但也可以構(gòu)成為在轉(zhuǎn)向ECU70或者制動(dòng)ECU80中進(jìn)行制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常檢測(cè)。
[0069]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0070]10-車(chē)輛，16-轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩傳感器，82-主液壓傳感器，100-異常檢測(cè)E⑶， 102-轉(zhuǎn)彎制動(dòng)判定部，104-主液壓推定部，106-異常判定部。
【權(quán)利要求】
1.一種制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常檢測(cè)裝置，其特征在于，具備: 制動(dòng)力檢測(cè)單元，其檢測(cè)車(chē)輛的制動(dòng)力或者檢測(cè)能夠計(jì)算出制動(dòng)力的值； 轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩檢測(cè)單元，其檢測(cè)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩； 橫加速度檢測(cè)單元，其檢測(cè)車(chē)身的橫加速度； 轉(zhuǎn)彎制動(dòng)判定單元，其判定車(chē)輛是否處于轉(zhuǎn)彎制動(dòng)狀態(tài)；和 異常判定單元，在判定為車(chē)輛處于轉(zhuǎn)彎制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，該異常判定單元基于轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩以及橫加速度來(lái)判定所述制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述制動(dòng)力檢測(cè)單元是制動(dòng)液壓傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述異常判定單元基于轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩以及橫加速度來(lái)計(jì)算制動(dòng)液壓的推定值，當(dāng)所述制動(dòng)液壓傳感器的檢測(cè)值與所述推定值的差值為規(guī)定值以上時(shí)，判定為所述制動(dòng)液壓傳感器異常。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常檢測(cè)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(shí)，所述異常判定單元對(duì)所述制動(dòng)力檢測(cè)單元的異常進(jìn)行判定。
【文檔編號(hào)】B60T8/00GK104321235SQ201280073292
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月7日
【發(fā)明者】山田芳久 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社