(57)【要約】【課題】複数のアクチュエータを共通の駆動回路で動作させる場合に、アクチュエータの故障状態を区別して検出できるアクチュエータ駆動回路の故障検出装置を提供する。【解決手段】故障検出装置は、電源と第一のアクチュエータとの間に配置される第一の故障検出用スイッチと、第一の故障検出用スイッチに並列的に配置され、下流側に第二のアクチュエータが接続される第二の故障検出用スイッチと、第一の故障検出用スイッチと第二の故障検出用スイッチの上流側に配置され、上流側の電圧値を検出する電圧検出部と、第一の故障検出用スイッチおよび第二の故障検出用スイッチの開閉状態の切替制御を行うとともに、第一の故障検出用スイッチおよび第二の故障検出用スイッチの開閉状態を切り替えた結果、電圧検出部で検出される電圧値と、開閉状態の組合せと、に基づき、第一のアクチュエータまたは第二のアクチュエータの故障状態を推定する制御部と、を備える。【選択図】図１
2020078199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と第一のアクチュエータとの間に配置される第一の故障検出用スイッチと、
前記第一の故障検出用スイッチに並列的に配置され、下流側に第二のアクチュエータが接続される第二の故障検出用スイッチと、
前記第一の故障検出用スイッチと前記第二の故障検出用スイッチの上流側に配置され、当該上流側の電圧値を検出する電圧検出部と、
前記第一の故障検出用スイッチおよび前記第二の故障検出用スイッチの開閉状態の切替制御を行うとともに、前記第一の故障検出用スイッチおよび前記第二の故障検出用スイッチの開閉状態を切り替えた結果、前記電圧検出部で検出される電圧値と、前記開閉状態の組合せと、に基づき、前記第一のアクチュエータまたは前記第二のアクチュエータの故障状態を推定する制御部と、
を備える、アクチュエータ駆動回路の故障検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第一の故障検出用スイッチと前記第二の故障検出用スイッチとを閉状態にした場合に前記電圧検出部における電圧値が、当該電圧検出部の電圧の有無を判定する電圧判定閾値以下の場合に、前記第一の故障検出用スイッチと前記第二の故障検出用スイッチとのいずれか一方を開状態にした際の前記電圧検出部の電圧の有無と、前記開閉状態の組合せとに基づき、前記第一のアクチュエータと前記第二のアクチュエータのいずれか一方の前記故障状態が地絡故障であると推定する、請求項１に記載のアクチュエータ駆動回路の故障検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第一の故障検出用スイッチと前記第二の故障検出用スイッチを閉状態にした場合に前記電圧検出部における前記電圧値が、前記電圧判定閾値を超えた場合であって、検出された前記電圧値が、前記第一のアクチュエータと前記第二のアクチュエータとに故障がない場合に前記電圧検出部で検出される第一の電圧閾値範囲以上の場合に、前記第一の故障検出用スイッチと前記第二の故障検出用スイッチとのいずれか一方を開状態にした場合の前記電圧検出部の前記電圧値と、前記第一のアクチュエータと前記第二のアクチュエータとのいずれか一方に故障が生じていない場合に前記電圧検出部で検出される第二の電圧閾値範囲とを比較した比較結果と、前記開閉状態の組合せと、に基づき、前記第一のアクチュエータと前記第二のアクチュエータのいずれか一方の故障状態が天絡故障であると推定する、請求項２に記載のアクチュエータ駆動回路の故障検出装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記電圧検出部で検出された前記電圧値が、前記第一の電圧閾値範囲未満の場合に、前記第一の故障検出用スイッチと前記第二の故障検出用スイッチとのいずれか一方を開状態にした場合に、前記電圧検出部の前記電圧値が前記電圧判定閾値を超えたか否かの判定結果と、前記開閉状態の組合せと、と基づき、前記第一のアクチュエータと前記第二のアクチュエータのいずれか一方の故障内容が断線故障であると推定する、請求項３に記載のアクチュエータ駆動回路の故障検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、アクチュエータ駆動回路の故障検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、切替機構の切替動作を実行するモータ等のアクチュエータを駆動するためのアクチュエータ駆動回路が種々提案されている。アクチュエータ駆動回路において、回路内を流れる電流値を正確に検出することができる構成を備えるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４５９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、切替機構の切替動作を実行する構成として、例えば、第１切替状態を実現するために進出する第１ロッドを動作させる第１アクチュエータと、第２切替状態を実現するために進出する第２ロッドを動作させる第２アクチュエータとを備える場合がある。ここで、第１アクチュエータと第２アクチュエータとを同時に駆動しない場合には、部品点数およびコストを削減する観点から、第１アクチュエータと第２アクチュエータとの間でアクチュエータ駆動回路の少なくとも一部を共有することがある。このように複数のアクチュエータを共通の駆動回路で動作させる場合、どのアクチュエータが、どの様な故障状態であるか等アクチュエータの故障状態を区別して特定することが難しいという問題があった。したがって、複数のアクチュエータを共通の駆動回路で動作させる場合に、アクチュエータの故障状態を区別して検出できるアクチュエータ駆動回路の故障検出装置を提供できれば、アクチュエータの管理およびアクチュエータで駆動させる機構の管理が容易になり、有意義である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態にかかるアクチュエータ駆動回路の故障検出装置は、例えば、電源と第一のアクチュエータとの間に配置される第一の故障検出用スイッチと、上記第一の故障検出用スイッチに並列的に配置され、下流側に第二のアクチュエータが接続される第二の故障検出用スイッチと、上記第一の故障検出用スイッチと上記第二の故障検出用スイッチの上流側に配置され、当該上流側の電圧値を検出する電圧検出部と、上記第一の故障検出用スイッチおよび上記第二の故障検出用スイッチの開閉状態の切替制御を行うとともに、上記第一の故障検出用スイッチおよび上記第二の故障検出用スイッチの開閉状態を切り替えた結果、上記電圧検出部で検出される電圧値と、上記開閉状態の組合せと、に基づき、上記第一のアクチュエータまたは上記第二のアクチュエータの故障状態を推定する制御部と、を備える。この構成によれば、例えば、第一の故障検出用スイッチおよび第二の故障検出用スイッチの開閉状態に応じて、第一のアクチュエータと第二のアクチュエータとの接続状態が切り替えられ、その際に電圧検出部における電圧値が変化するため、切り替えた結果、検出される電圧値の変化状態に基づき、第一のアクチュエータと第二のアクチュエータとの故障状態を推定することができる。
【０００６】
本発明の実施形態にかかるアクチュエータ駆動回路の故障検出装置の上記制御部は、例えば、上記第一の故障検出用スイッチと上記第二の故障検出用スイッチとを閉状態にした場合に上記電圧検出部における電圧値が、当該電圧検出部の電圧の有無を判定する電圧判定閾値以下の場合に、上記第一の故障検出用スイッチと上記第二の故障検出用スイッチとのいずれか一方を開状態にした際の上記電圧検出部の電圧の有無と、上記開閉状態の組合せとに基づき、上記第一のアクチュエータと上記第二のアクチュエータのいずれか一方の上記故障状態が地絡故障であると推定してもよい。この構成によれば、例えば、第一の故障検出用スイッチと第二の故障検出用スイッチとの開閉状態の切り替えにより、第一のアクチュエータ単独、または第二のアクチュエータ単独で電圧値の検出が可能になり、切り替えた結果、検出される電圧の有無に基づき、第一のアクチュエータまたは第二のアクチュエータにおける地絡故障の有無を推定することができる。
【０００７】
本発明の実施形態にかかるアクチュエータ駆動回路の故障検出装置の上記制御部は、例えば、上記第一の故障検出用スイッチと上記第二の故障検出用スイッチを閉状態にした場合に上記電圧検出部における上記電圧値が、上記電圧判定閾値を超えた場合であって、検出された上記電圧値が、上記第一のアクチュエータと上記第二のアクチュエータとに故障がない場合に上記電圧検出部で検出される第一の電圧閾値範囲以上の場合に、上記第一の故障検出用スイッチと上記第二の故障検出用スイッチとのいずれか一方を開状態にした場合の上記電圧検出部の上記電圧値と、上記第一のアクチュエータと上記第二のアクチュエータとのいずれか一方に故障が生じていない場合に上記電圧検出部で検出される第二の電圧閾値範囲とを比較した比較結果と、上記開閉状態の組合せと、に基づき、上記第一のアクチュエータと上記第二のアクチュエータのいずれか一方の故障状態が天絡故障であると推定してもよい。この構成によれば、例えば、第一のアクチュエータおよび第二のアクチュエータに地絡故障がないと推定される場合に、さらに、他の故障内容の推定ができる。この場合も、第一の故障検出用スイッチと第二の故障検出用スイッチとの開閉状態の切り替えにより、第一のアクチュエータ単独、または第二のアクチュエータ単独で電圧値の検出が可能になる。そして、切り替えた結果、検出される電圧値と第二の電圧閾値範囲との関係に基づき、第一のアクチュエータまたは第二のアクチュエータにおける天絡故障の有無を推定することができる。
【０００８】
本発明の実施形態にかかるアクチュエータ駆動回路の故障検出装置の上記制御部は、例えば、上記電圧検出部で検出された上記電圧値が、上記第一の電圧閾値範囲未満の場合に、上記第一の故障検出用スイッチと上記第二の故障検出用スイッチとのいずれか一方を開状態にした場合に、上記電圧検出部の上記電圧値が上記電圧判定閾値を超えたか否かの判定結果と、上記開閉状態の組合せと、と基づき、上記第一のアクチュエータと上記第二のアクチュエータのいずれか一方の故障内容が断線故障であると推定してもよい。この構成によれば、例えば、第一のアクチュエータおよび第二のアクチュエータに地絡故障および天絡故障がないと推定される場合に、さらに、他の故障内容の推定ができる。この場合も、第一の故障検出用スイッチと第二の故障検出用スイッチとの開閉状態の切り替えにより、第一のアクチュエータ単独、または第二のアクチュエータ単独で電圧値の検出が可能になる。そして、切り替えた結果、検出される電圧の有無に基づき、第一のアクチュエータまたは第二のアクチュエータにおける断線故障の有無を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態にかかるアクチュエータ駆動回路の故障検出装置の構成を例示的かつ模式的に示す図である。
【図２】図２は、実施形態にかかるアクチュエータ駆動回路の故障検出装置による、第１モータおよび第２モータの故障状態を推定する推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用、結果、および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成に基づく種々の効果や、派生的な効果のうち、少なくとも一つを得ることが可能である。
【００１１】
図１は、本実施形態にかかるアクチュエータ駆動回路の故障検出装置１０の構成を示す例示的かつ模式的な図である。故障検出装置１０は、複数の故障検出用スイッチ１２と電圧検出部１４と制御部１６とを備える。
【００１２】
故障検出用スイッチ１２は、例えば、第１故障検出用スイッチ１２ａと第２故障検出用スイッチ１２ｂとで構成される。第１故障検出用スイッチ１２ａの上流側には、電源１８が接続され、下流側には、アクチュエータ２０の一例として第１モータ２０ａ(第一のアクチュエータ)が接続されている。したがって、第１モータ２０ａは、電源１８から電力供給を受けて駆動可能である。また、第２故障検出用スイッチ１２ｂは、第１故障検出用スイッチ１２ａに並列的に配置され、下流側にアクチュエータ２０の一例として第２モータ２０ｂ(第二のアクチュエータ)が接続されている。したがって、第２モータ２０ｂは、第２故障検出用スイッチ１２ｂの上流側に接続された電源１８から電力供給を受けて駆動可能である。
【００１３】
電圧検出部１４は、並列に配置された第１故障検出用スイッチ１２ａと第２故障検出用スイッチ１２ｂとの上流側に配置され、第１故障検出用スイッチ１２ａおよび第２故障検出用スイッチ１２ｂの上流側の電圧値を検出する。電圧検出部１４で検出された電圧値は、逐次、制御部１６に提供される。
【００１４】
制御部１６は、第１故障検出用スイッチ１２ａおよび第２故障検出用スイッチ１２ｂの開閉状態の切替制御を行う。また、第１モータ２０ａおよび第２モータ２０ｂの正回転動作と逆回転動作とを切り替えるための複数の切替スイッチ（第１切替スイッチ２２、第２切替スイッチ２４、第３切替スイッチ２６、第４切替スイッチ２８、第５切替スイッチ３０、第６切替スイッチ３２等）の開閉状態の切替制御を行う。また、制御部１６は、第１故障検出用スイッチ１２ａおよび第２故障検出用スイッチ１２ｂ開閉状態を切り替えた結果、電圧検出部１４で検出される電圧値と、第１故障検出用スイッチ１２ａと第２故障検出用スイッチ１２ｂの開閉状態の組合せと、に基づき、第１モータ２０ａまたは第２モータ２０ｂの故障状態を推定する。
【００１５】
ここで、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂとは、同時に駆動することがない。本実施形態の第１モータ２０ａおよび第２モータ２０ｂは、例えば、二輪駆動モードと四輪駆動モードとの切り替えが可能な車両の動力分配機構(トランスファー)に適用することができる。例えば、駆動源（例えば、内燃機関）の駆動力を動力分配機構に接続された後輪または前輪のドライブシャフトに伝達して二輪駆動モードを実現する。この場合、第１モータ２０ａは、正回転駆動して、第１切替ロッドを進出位置に移動させることで動力分配機構を二輪駆動モードに切り替えて、駆動源の駆動力を後輪または前輪のドライブシャフトに伝達する。逆に、第１モータ２０ａは、逆回転駆動することにより、第１切替ロッドを退避位置に移動させて、動力分配機構とドライブシャフトとの接続を解除して駆動力の伝達を遮断する。一方、四輪駆動モードを実現する場合には、駆動源の駆動力を動力分配機構を介して後輪および前輪のドライブシャフトに伝達する。この場合、第２モータ２０ｂは、正回転駆動して、第２切替ロッドを進出位置に移動させることで動力分配機構を四輪駆動モードに切り替えて、駆動源の駆動力を後輪および前輪のドライブシャフトに伝達する。逆に、第２モータ２０ｂは、逆回転駆動することにより、第２切替ロッドを退避位置に移動させて、動力分配機構とドライブシャフトとの接続を解除して駆動力の伝達を遮断する。
【００１６】
上述したように、通常駆動時（非故障検出時）における第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂとの切替駆動を実現するために、故障検出装置１０は、第１切替スイッチ２２〜第６切替スイッチ３２を備える。まず、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂの正回転駆動のときおよび逆回転駆動のときの第１切替スイッチ２２〜第６切替スイッチ３２の開閉状態を説明する。なお、第１切替スイッチ２２と第２切替スイッチ２４は、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂの正回転駆動と逆回転駆動とを切り替えるための共通スイッチであり、第１切替スイッチ２２が「開状態」で第２切替スイッチ２４が「閉状態」の場合、第１モータ２０ａまたは第２モータ２０ｂが「正回転駆動」する。逆に第１切替スイッチ２２が「閉状態」で第２切替スイッチ２４が「開状態」の場合、第１モータ２０ａまたは第２モータ２０ｂが「逆回転駆動」する。そして、第３切替スイッチ２６および第４切替スイッチ２８が、第１モータ２０ａの正回転駆動と逆回転駆動とを切り替えるスイッチであり、第５切替スイッチ３０と第６切替スイッチ３２が第２モータ２０ｂの正回転駆動と逆回転駆動とを切り替えるスイッチである。なお、第１モータ２０ａおよび第２モータ２０ｂの故障検出を行わない通常駆動の場合、第１故障検出用スイッチ１２ａおよび第２故障検出用スイッチ１２ｂは、いずれも「閉状態」とする。
【００１７】
例えば、第１モータ２０ａを正回転駆動させる場合、第１切替スイッチ２２を「開状態」とし、グランドの接続された第２切替スイッチ２４を「閉状態」とする。また、第３切替スイッチ２６を「閉状態」とし、第４切替スイッチ２８、第５切替スイッチ３０、第６切替スイッチ３２を「開状態」とする。その結果、電源１８、第３切替スイッチ２６、第１モータ２０ａ、第１故障検出用スイッチ１２ａ、第２切替スイッチ２４を含む回路が閉じて、第１モータ２０ａが回転駆動する。なお、本実施形態の場合、この回転方向の駆動を正転駆動とする。
【００１８】
また、第１モータ２０ａを逆回転駆動させる場合、第１切替スイッチ２２を「閉状態」とし、第２切替スイッチ２４を「開状態」とする。そして、グランドの接続された第４切替スイッチ２８を「閉状態」とし、第３切替スイッチ２６および、第５切替スイッチ３０、第６切替スイッチ３２を「開状態」にする。その結果、電源１８、第１切替スイッチ２２、第１故障検出用スイッチ１２ａ、第１モータ２０ａ、第４切替スイッチ２８を含む回路が閉じて、第１モータ２０ａが回転駆動する。なお、本実施形態の場合、この回転方向の駆動を逆転駆動とする。
【００１９】
次に、第２モータ２０ｂを正回転駆動させる場合、第１切替スイッチ２２を「開状態」とし、グランドの接続された第２切替スイッチ２４を「閉状態」とする。また、第５切替スイッチ３０を「閉状態」とし、第６切替スイッチ３２、および第３切替スイッチ２６、第４切替スイッチ２８を「開状態」にする。その結果、電源１８、第５切替スイッチ３０、第２モータ２０ｂ、第２故障検出用スイッチ１２ｂ、第２切替スイッチ２４を含む回路が閉じて、第２モータ２０ｂが回転駆動（正転駆動）する。
【００２０】
また、第２モータ２０ｂを逆回転駆動させる場合、第１切替スイッチ２２を「閉状態」とし、第２切替スイッチ２４を「開状態」とする。そして、グランドの接続された第６切替スイッチ３２を「閉状態」とし、第５切替スイッチ３０および第３切替スイッチ２６、第４切替スイッチ２８を「開状態」にする。その結果、電源１８、第１切替スイッチ２２、第２故障検出用スイッチ１２ｂ、第２モータ２０ｂ、第６切替スイッチ３２を含む回路が閉じて、第２モータ２０ｂが回転駆動（逆転駆動）する。
【００２１】
上述したように、第１故障検出用スイッチ１２ａは、電源１８と第１モータ２０ａとの間に存在するため、第１故障検出用スイッチ１２ａを「開状態」にすることで、電源１８から第１モータ２０ａを切り離すことができる。同様に、第２故障検出用スイッチ１２ｂは、電源１８と第２モータ２０ｂとの間に存在するため、第２故障検出用スイッチ１２ｂを「開状態」にすることで、電源１８から第２モータ２０ｂを切り離すことができる。したがって、故障検出装置１０は、第１故障検出用スイッチ１２ａと第２故障検出用スイッチ１２ｂの開閉状態を変化させることにより、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂとを切り分けて故障の有無検査を実行可能となる。その結果、第１モータ２０ａまたは第２モータ２０ｂ（または、その接続経路上）で故障が発生しているか否かを推定することができる。また、第１モータ２０ａまたは第２モータ２０ｂ（または、その接続経路上）で故障が発生している場合、故障検出装置１０は、第１故障検出用スイッチ１２ａと第２故障検出用スイッチ１２ｂの開閉状態を変化させることにより、電圧検出部１４で検出される電圧値の変化を検出することができる。その結果、第１モータ２０ａまたは第２モータ２０ｂ（または、その接続経路上）で発生している故障の内容を電圧値の変化に基づいて推定することができる。例えば、第１故障検出用スイッチ１２ａを「開状態」にして、第２故障検出用スイッチ１２ｂを「閉状態」にすることで、第１モータ２０ａを基準とする故障状況（故障内容）の推定を行うことができる。なお、故障検出装置１０の場合、電源１８と第１モータ２０ａとの間に第１抵抗３４を設け、電源１８と第２モータ２０ｂとの間に第２抵抗３６を設けている。第１抵抗３４と第２抵抗３６とは例えば同じ抵抗値であり、第１モータ２０ａまたは第２モータ２０ｂに天絡故障が発生しているか否かを推定する場合に利用する。詳細は後述する。
【００２２】
このように構成される故障検出装置１０による、第１モータ２０ａおよび第２モータ２０ｂの故障状態を推定する推定処理（故障検出処理）の流れの一例を図２のフローチャートを用いて説明する。なお、故障検出装置１０を用いた故障状態の推定処理（故障検出処理）は、所定のタイミングで自動モードで実行されてもよいし、利用者が希望するタイミングで手動モードで実行されてもよい。第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂが適用される機構が、例えば、車両に搭載された動力分配機構の場合、車両の電源が投入されたとき（例えば、イグニッションスイッチがＯＮされたとき）に、故障の推定処理が自動モードで実行されてもよい。また、別の実施形態の場合、例えば、動力分配機構が実際に切替制御を実行する直前に故障の推定処理が自動モードで実行されてもよい。また、車両の停止中であれば、利用者が希望するタイミングに手動モードで故障の推定が実行されるようにしてもよい。なお、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂとが同時に故障を起こす可能性は一般的に低く、図２に示すフローチャートは、一例として、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂとが、同時に故障が起こらないと仮定した推定処理を説明する。
【００２３】
制御部１６に対して、故障の推定処理（故障検出処理）の開始が要求されると、制御部１６は、まず、第１切替スイッチ２２〜第６切替スイッチ３２を「開状態：ＯＦＦ」にするとともに、第１故障検出用スイッチ１２ａおよび第２故障検出用スイッチ１２ｂを「閉状態：ＯＮ」にする（Ｓ１００）。そして、制御部１６は、この状態で、電圧検出部１４の電圧値を取得する（Ｓ１０２）。制御部１６は、電圧検出部１４に電圧が出ているか否かを判定する（Ｓ１０４）。例えば、電圧値が、電圧検出部１４の電圧の有無を判定する電圧判定閾値以下である場合、電圧検出部１４から電圧が出ていないと判定され、電圧値が電圧判定閾値を超えている場合、電圧が出ていると判定することができる。
【００２４】
第１切替スイッチ２２〜第６切替スイッチ３２が「開状態」で、第１故障検出用スイッチ１２ａと第２故障検出用スイッチ１２ｂとが「閉状態」の場合に、電圧検出部１４で電圧が出る場合を考える。電圧検出部１４で電圧が出る状況とは、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂがいずれも正常である（故障が生じていない）場合と、第１モータ２０ａまたは第２モータ２０ｂの一方に天絡故障または断線故障が生じている場合である。逆に、電圧検出部１４で電圧が出ない状況とは、第１モータ２０ａまたは第２モータ２０ｂの一方に地絡故障が生じている場合である。
【００２５】
Ｓ１０４において、電圧検出部１４に電圧が出ていないと判定された場合（Ｓ１０４のＮｏ）、制御部１６は、例えば、第１故障検出用スイッチ１２ａを「開状態：ＯＦＦ」に切り替え、第２故障検出用スイッチ１２ｂを「閉状態：ＯＮ」に維持する（Ｓ１０６）。この結果、第１モータ２０ａは、故障の有無に拘わらず電源１８から切り離され、電源１８には、第２モータ２０ｂのみが接続された状態となる。この状態で、制御部１６は、電圧検出部１４が検出する電圧値を再取得する（Ｓ１０８）。このとき、電圧検出部１４に電圧が出ていると判定された場合（Ｓ１１０のＹｅｓ）、電源１８と第２モータ２０ｂとは閉路していて、第２モータ２０ｂは地絡故障を起こしていないと推定できる。したがって、制御部１６は、Ｓ１０４で電圧が出ていないのは、第１モータ２０ａが地絡故障を起こしたことが原因であると推定し（Ｓ１１２）、このフローを一旦終了する。一方、Ｓ１１０で、電圧検出部１４に電圧が出ていないと判定された場合（Ｓ１１０のＮｏ）、電源１８と第２モータ２０ｂとが開路している、つまり第２モータ２０ｂが地絡故障を起こしていると推定できる。したがって、制御部１６は、Ｓ１０４で電圧が出ていないのは、第２モータ２０ｂが地絡故障を起こしたことが原因であると推定し（Ｓ１１４）、このフローを一旦終了する。
【００２６】
Ｓ１０４において、電圧検出部１４に電圧が出ていると判定された場合（Ｓ１０４のＹｅｓ）、電圧検出部１４で検出された電圧値と、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂとに故障がない場合に電圧検出部１４で検出される電圧値に基づく第１電圧閾値範囲との比較を行う（Ｓ１１６）。ここで、第１切替スイッチ２２〜第６切替スイッチ３２が「開状態」で、第１故障検出用スイッチ１２ａと第２故障検出用スイッチ１２ｂとが「閉状態」の場合、図１に示されるように、第１モータ２０ａと第１抵抗３４が直列に接続され、第２モータ２０ｂと第２抵抗３６が直列に接続され、かつ両者が並列に接続さることになる。ここで、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂの抵抗値は等しく「ｒ１」とし、第１抵抗３４と第２抵抗３６の抵抗値は等しく「ｒ２」とし、その合成抵抗を「Ｒ」とする。また、流れる電流をＩ、電源１８の電圧をＶ０とする。このとき、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂに故障が生じていない場合、回路全体の合成抵抗は、Ｒ／２となる。したがって、電圧検出部１４で検出される電圧Ｖは、Ｖ＝Ｖ０−ＩＲ／２となる。つまり、電圧値の外乱による変動を考慮して「Ｖ０−ＩＲ／２」で規定される第１電圧閾値範囲に電圧検出部１４で検出される電圧値が収まる場合、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂには故障がないと推定できる。一方、電圧検出部１４で検出される電圧値が、第１電圧閾値範囲を超える場合、第１モータ２０ａまたは第２モータ２０ｂのいずれか一方に、検出される電圧値を高くする原因、すなわち、「天絡故障」が生じていると推定できる。逆に、電圧検出部１４で検出される電圧値が、第１電圧閾値範囲未満の場合、第１モータ２０ａまたは第２モータ２０ｂのいずれか一方に、検出される電圧値を低くする原因、すなわち、「断線故障」が生じていると推定できる。
【００２７】
電圧検出部１４で検出された電圧値と、第１電圧閾値範囲との比較の結果、第１電圧閾値範囲以上であると判定された場合（Ｓ１１６のＮｏ）、制御部１６は、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂとのいずれもが正常（故障無し）か、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂのいずれか一方が「天絡故障」を生じている疑いがあると推定できる。したがって、電圧検出部１４で検出された電圧値が、第１電圧閾値範囲を超えていないと判定された場合（Ｓ１１８のＮｏ）、つまり、電圧検出部１４で検出された電圧値が、第１電圧閾値範囲に収まっている場合、第１モータ２０ａおよび第２モータ２０ｂは正常に機能する（故障していない）と判定（推定）するとことができる（Ｓ１２０）。
【００２８】
一方、Ｓ１１８で、電圧検出部１４で検出される電圧値が、第１電圧閾値範囲を超えていると判定された場合（Ｓ１１８のＹｅｓ）、第１モータ２０ａまたは第２モータ２０ｂのいずれか一方に「天絡故障」の発生が疑われる。この場合、制御部１６は、例えば、第１故障検出用スイッチ１２ａを「開状態：ＯＦＦ」に切り替え、第２故障検出用スイッチ１２ｂを「閉状態：ＯＮ」に維持する（Ｓ１２２）。この結果、第１モータ２０ａは、故障の有無に拘わらず電源１８から切り離され、電源１８には、第２モータ２０ｂのみが接続された状態となる。この状態で、制御部１６は、電圧検出部１４が検出する電圧値を再取得する（Ｓ１２４）。このとき、第１モータ２０ａは、電源１８から切り離されているため、例えば、第２モータ２０ｂが正常な場合、電圧検出部１４で検出される電圧Ｖは、Ｖ＝Ｖ０−ＩＲとなる。つまり、「Ｖ０−ＩＲ」で規定される第２電圧閾値を、第２モータ２０ｂに「天絡故障」が発生しているか否かを判定するための第２電圧閾値とすることができる。電圧検出部１４で検出される電圧値が、第２電圧閾値未満であると判定された場合（Ｓ１２６のＹｅｓ）、制御部１６は、第２モータ２０ｂは正常であると推定する。したがって、制御部１６は、Ｓ１１８において、電圧検出部１４で検出される電圧値が第１電圧閾値範囲を超える原因は、第１モータ２０ａの「天絡故障」が原因であると判定（推定）し（Ｓ１２８）、一旦このフローを終了する。
【００２９】
Ｓ１２６で、電圧検出部１４で検出される電圧値が、第２電圧閾値以上であると判定された場合（Ｓ１２６のＮｏ）、制御部１６は、Ｓ１１８において、電圧検出部１４で検出される電圧値が第１電圧閾値範囲を超える原因は、第２モータ２０ｂの「天絡故障」が原因であると判定（推定）し（Ｓ１３０）、一旦このフローを終了する。
【００３０】
Ｓ１１６において、電圧検出部１４で検出された電圧値と、第１電圧閾値範囲との比較の結果、第１電圧閾値範囲未満であると判定された場合（Ｓ１１６のＹｅｓ）、制御部１６は、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂのいずれかい一方が「断線故障」を生じていると疑われる。この場合、制御部１６は、例えば、第１故障検出用スイッチ１２ａを「開状態：ＯＦＦ」に切り替え、第２故障検出用スイッチ１２ｂを「閉状態：ＯＮ」に維持する（Ｓ１３２）。この結果、第１モータ２０ａは、故障の有無に拘わらず電源１８から切り離され、電源１８には、第２モータ２０ｂのみが接続された状態となる。この状態で、制御部１６は、電圧検出部１４が検出する電圧値を再取得する（Ｓ１３４）。このとき、電圧検出部１４に電圧が出ていると判定された場合（Ｓ１３６のＹｅｓ）、電源１８と第２モータ２０ｂとは閉路していて、第２モータ２０ｂは断線故障を起こしていないと推定できる。したがって、制御部１６は、Ｓ１１６で電圧値が第１電圧閾値範囲未満になるのは、第１モータ２０ａが断線故障を起こしたことが原因であると推定し（Ｓ１３８）、このフローを一旦終了する。一方、Ｓ１３６で、電圧検出部１４に電圧が出ていないと判定された場合（Ｓ１３６のＮｏ）、電源１８と第２モータ２０ｂとが開路している、つまり第２モータ２０ｂが断線故障を起こしていると推定できる。したがって、制御部１６は、Ｓ１１６で電圧値が第１電圧閾値範囲未満になるのは、第２モータ２０ｂが断線故障を起こしたことが原因であると推定し（Ｓ１４０）、このフローを一旦終了する。
【００３１】
このように、本実施形態の故障検出装置１０によれば、第１モータ２０ａ、第２モータ２０ｂを共通の駆動回路で動作させる場合に、第１モータ２０ａや第２モータ２０ｂの故障状態、つまり、故障の有無や故障内容の推定を、第１切替スイッチ２２〜第６切替スイッチ３２および第１故障検出用スイッチ１２ａと第２故障検出用スイッチ１２ｂとの開閉切り替えを行う容易な制御で行うことができる。その結果、第１モータ２０ａ、第２モータ２０ｂの管理および第１モータ２０ａ、第２モータ２０ｂで駆動させる機構（例えば、動力分配機構等）の管理を容易に行うことができきる。
【００３２】
なお、本実施形態では、故障状態を推定するアクチュエータとして第１モータ２０ａ、第２モータ２０ｂを示したが、個々のアクチュエータが同時に動作しない機構に適用されて、正動作と逆動作を行うアクチュエータであれば、同様な故障状態の推定が可能であり、同様な効果を得ることができる。他のアクチュエータとしては、例えば、電磁ソレノイドに、本実施形態の故障検出装置１０が適用可能であり、故障様態の推定を同様に行うことができる。
【００３３】
また、上述したフローチャートでは、各故障の推定を行う場合に、第１故障検出用スイッチ１２ａを「開状態」として、第２故障検出用スイッチ１２ｂを「閉状態」にする例を示したが、第１故障検出用スイッチ１２ａを「閉状態」として、第２故障検出用スイッチ１２ｂを「開状態」にしてもよい。この場合、電圧検出部１４の検出した電圧値に基づき故障であると判定されるモータが逆になるだけで、同様な故障推定を行うことができる。
【００３４】
本発明の実施形態及び変形例を説明したが、これらの実施形態及び変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１０…故障検出装置、１２…故障検出用スイッチ、１２ａ…第１故障検出用スイッチ、１２ｂ…第２故障検出用スイッチ、１４…電圧検出部、１６…制御部、１８…電源、２０…アクチュエータ、２０ａ…第１モータ、２０ｂ…第２モータ、２２…第１切替スイッチ、２４…第２切替スイッチ、２６…第３切替スイッチ、２８…第４切替スイッチ、３０…第５切替スイッチ、３２…第６切替スイッチ、３４…第１抵抗、３６…第２抵抗。
【図１】
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【図２】
2020078199.tif 000004