(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一、第二のモニタ端子に印加される第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1、Ｖ2をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
第一モニタ端子電圧Ｖ1の変換値が第一基準電圧Ｌ1より低い第一フェール発生時を判定する第一フェール判定手段と、
第二モニタ端子電圧Ｖ2の変換値が第二基準電圧Ｌ2より高い第二フェール発生時を判定する第二フェール判定手段と、
を備えるＡＤ変換器のフェールセーフ装置において、
前記第一基準電圧Ｌ1を第二基準電圧Ｌ2より高い値に設定し、
第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1とＶ2のＡＤ変換器による変換値が等しくなるＡＤフェール発生時を判定するＡＤフェール判定手段を備えたことを特徴とするＡＤ変換器のフェールセーフ装置。
【請求項２】
バッテリの電圧が印加される第一モニタ端子と、
ソレノイド駆動トランジスタを介して短絡される第二モニタ端子と、
第一、第二のモニタ端子に印加される第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1、Ｖ2をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
第一モニタ端子電圧Ｖ1の変換値が第一基準電圧Ｌ1より低いバッテリの低電圧フェール発生時を判定する低電圧フェール判定手段と、
第二モニタ端子電圧Ｖ2の変換値が第二基準電圧Ｌ2より高いソレノイド短絡フェール発生時を判定するソレノイド短絡フェール判定手段と、
を備えるフェールセーフ制御装置において、
前記第一基準電圧Ｌ1を第二基準電圧Ｌ2より高い値に設定し、
第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1とＶ2のＡＤ変換器による変換値が等しくなるＡＤフェール発生時を判定するＡＤフェール判定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＡＤ変換器のフェールセーフ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＤ変換器の故障時を検出するフェールセーフ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両の制動力を制御するＡＢＳ装置にあっては、各種センサやアクチュエータの故障を検出するフェールセーフ装置がある。
【０００３】
この種のフェールセーフ装置として、例えばバッテリの電圧が印加されるモニタ端子を備え、このモニタ端子電圧Ｖ1をＡＤ変換器によりデジタル信号に変換し、マイコンのＣＰＵによりモニタ端子電圧Ｖ1の変換値が基準電圧Ｌ1より低い場合にバッテリの低電圧フェール発生時と判定するようになっている。
【０００４】
また、ソレノイド駆動トランジスタを介して短絡されるモニタ端子電圧Ｖ2をデジタル信号に変換し、ＣＰＵによりモニタ端子電圧Ｖ2の変換値が基準電圧Ｌ2より高い場合にソレノイド短絡フェール発生時と判定するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のフェールセーフ装置にあっては、ＡＤ変換器の故障によりモニタ端子電圧Ｖ1、Ｖ2の変換値が固定値となったＡＤフェール発生時を、ＣＰＵにより低電圧フェール発生時やソレノイド短絡フェール発生時と誤って判定する可能性がある。
【０００６】
これに対処してＡＤ変換器によってモニタ端子電圧Ｖ1、Ｖ2が変換される値を比較し、モニタ端子電圧Ｖ1、Ｖ2の変換値が等しくなった場合にＡＤ変換器が故障したＡＤフェール発生時と判定することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、基準電圧Ｌ1が基準電圧Ｌ2より低い値に設定されている場合、ＡＤ変換器によってモニタ端子電圧Ｖ1、Ｖ2が正確に変換されても、Ｌ1＜Ｖ1＜Ｌ2かつＬ1＜Ｖ2＜Ｌ2の関係が成立し、モニタ端子電圧Ｖ1、Ｖ2の変換値が等しくなる可能性がある。このため、モニタ端子電圧Ｖ1、Ｖ2の変換値に基づいてＡＤフェール発生時を適確に判定できないという問題点が考えられる。
【０００８】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、ＡＤ変換器の故障を適確に判定できるフェールセーフ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のＡＤ変換器のフェールセーフ装置は、第一、第二のモニタ端子に印加される第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1、Ｖ2をデジタル信号に変換するＡＤ変換器を備え、第一モニタ端子電圧Ｖ1の変換値が第一基準電圧Ｌ1より低い第一フェール発生時を判定する第一フェール判定手段を備え、第二モニタ端子電圧Ｖ2の変換値が第二基準電圧Ｌ2より高い第二フェール発生時を判定する第二フェール判定手段を備えるＡＤ変換器のフェールセーフ装置において、前記第一基準電圧Ｌ1を第二基準電圧Ｌ2より高い値に設定し、第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1とＶ2のＡＤ変換器による変換値が等しくなるＡＤフェール発生時を判定するＡＤフェール判定手段を備える。
【００１０】
請求項２に記載のＡＤ変換器のフェールセーフ装置は、請求項１に記載の発明において、バッテリの電圧が印加される第一モニタ端子を備え、ソレノイド駆動トランジスタを介して短絡される第二モニタ端子を備え、第一、第二のモニタ端子に印加される第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1、Ｖ2をデジタル信号に変換するＡＤ変換器を備え、第一モニタ端子電圧Ｖ1の変換値が第一基準電圧Ｌ1より低いバッテリの低電圧フェール発生時を判定する低電圧フェール判定手段を備え、第二モニタ端子電圧Ｖ2の変換値が第二基準電圧Ｌ2より高いソレノイド短絡フェール発生時を判定するソレノイド短絡フェール判定手段を備えるフェールセーフ制御装置において、前記第一基準電圧Ｌ1を第二基準電圧Ｌ2より高い値に設定し、第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1とＶ2のＡＤ変換器による変換値が等しくなるＡＤフェール発生時を判定するＡＤフェール判定手段を備える。
【００１１】
【作用】
請求項１に記載のＡＤ変換器のフェールセーフ装置において、第一モニタ端子電圧Ｖ1の変換値が第一基準電圧Ｌ1より低い第一フェール発生時を判定する。
【００１２】
第二モニタ端子電圧Ｖ2の変換値が第二基準電圧Ｌ2より高い第二フェール発生時を判定する。
【００１３】
第一基準電圧Ｌ1が第二基準電圧Ｌ2より高い値に設定されることにより、ＡＤ変換器によって正常な第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1、Ｖ2が正確に変換されると、第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1とＶ2の変換値が等しくなることはない。
【００１４】
したがって、第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1とＶ2のＡＤ変換器による変換値が等しくなる場合をＡＤ変換器が故障したＡＤフェール発生時と判定することができる。
【００１５】
請求項２に記載のＡＤ変換器のフェールセーフ装置において、第一モニタ端子電圧Ｖ1の変換値が第一基準電圧Ｌ1より低いバッテリの低電圧フェール発生時を判定する。
【００１６】
第二モニタ端子電圧Ｖ2の変換値が第二基準電圧Ｌ2より高いソレノイド短絡フェール発生時を判定する。
【００１７】
第一基準電圧Ｌ1が第二基準電圧Ｌ2より高い値に設定されることにより、ＡＤ変換器によって正常な第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1、Ｖ2が正確に変換されると、第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1とＶ2の変換値が等しくなることはない。
【００１８】
したがって、第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1とＶ2のＡＤ変換器による変換値が等しくなる場合をＡＤ変換器が故障したＡＤフェール発生時と判定することができる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１または２に記載のＡＤ変換器のフェールセーフ装置によれば、複数のモニタ端子電圧を基にＡＤ変換器の故障を適確に判定することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
図２は、左右の後輪が駆動される車両に設けられる制動装置のシステム図である。
【００２２】
ハンドルによって操舵される左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲには、ホイールシリンダ６ＦＬ、６ＦＲが設けられる。デファレンシャルギアを介して駆動される左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲにはホイールシリンダ６ＲＬ、６ＲＲが配設される。
【００２３】
これらホイールシリンダ６ＦＲ〜６ＲＬには、ブレーキペダル３の操作に応動するマスターシリンダ４からの圧油が、後述するアクチュエータ８を介してそれぞれ供給される。
【００２４】
アクチュエータ８はコントロールユニット１３に駆動され、左右前輪のホイールシリンダ６ＦＲと６ＦＬにそれぞれ独立して制動液圧を供給可能であり、アクチュエータ８は後輪のホイールシリンダ６ＲＬ、６ＲＲを前輪から独立させて制御可能な、いわゆる３チャンネルの制動力前後配分制御装置を構成する。
【００２５】
左右前輪にはそれぞれ車輪速度センサ５ＦＬ、５ＦＲが配設されて、左右の前輪の車輪速度ＶWFL、ＶWFRがそれぞれ検出される。一方、左右後輪にはそれぞれ車輪速度センサ５ＲＬ、５ＲＲが配設されて、左右の前輪の車輪速度ＶWRL、ＶWRRがそれぞれ出力される。これら車輪速度センサ５ＦＬ、５ＦＲ、５ＲＬ、５ＲＲの出力はコントロールユニット１３へ入力される。
【００２６】
車体の所定の位置に配設された加速度センサ１４、１５からは車体の前後方向加速度αｘが検出されて、それぞれの出力がコントロールユニット１３へ入力される。
【００２７】
コントロールユニット１３に駆動されるアクチュエータ８は、各液圧系統ごとに設けられた電磁弁９ＦＲ〜９Ｒを主に構成される。すなわち、左右前輪のホイールシリンダ６ＦＬ、６ＦＲへの制動液圧を独立して制御する電磁弁９ＦＲ、９ＦＬと、左右後輪のホイールシリンダ６ＲＬ、６ＲＲへの制動液圧を等しく制御する電磁弁９Ｒとから構成される。
【００２８】
電磁弁９ＦＲ、９ＦＬは、前輪側の液圧ポンプ１２Ｆ、リザーバ１０Ｆおよびアキュームレータ１１Ｆと並列に接続され、マスタシリンダ４からの圧油を増圧、保持、減圧し、ホイールシリンダ６ＦＬ、６ＦＲの制動液圧をそれぞれ独立して制御する。
【００２９】
電磁弁９Ｒも同様にして液圧ポンプ１２Ｒ、リザーバ１０Ｒおよびアキュームレータ１１Ｒに接続され、マスタシリンダ４からの制動液圧を増圧、保持、減圧し、ホイールシリンダ６ＲＬ、６ＲＲの制動液圧を等しくかつ前輪から独立させて制御する。
【００３０】
コントロールユニット１３は、車輪速度センサ５ＦＬ、５ＦＲから左右の前輪の車輪速度ＶWFL、ＶWFRがそれぞれ入力するとともに、車輪速度センサ５ＲＬ、５ＲＲから左右の後輪の車輪速度ＶWRL、ＶWRRを入力し、さらに各加速度センサ１４、１５からの前後方向加速度αｘを入力する。コントロールユニット１３はこれらの入力値に基づいて、制動時に各車輪のスリップ率を所定値以下に抑えるアンチスキッド制御が行われる。
【００３１】
各車輪速度センサ５ＦＬ、５ＦＲ、５ＲＬ、５ＲＲが正常に作動する通常運転時におけるアンチスキッド制御は、セレクトハイの原理により、各車輪速度センサ５ＦＬ、５ＦＲ、５ＲＬ、５ＲＲの出力ＶWFL、ＶWFR、ＶWRL、ＶWRRのうち最も高いものを選択し、これを基に疑似車速信号Ｖｒを算出する。算出された疑似車速信号Ｖｒと各車輪速度センサ５ＦＬ、５ＦＲ、５ＲＬ、５ＲＲの出力ＶWFL、ＶWFR、ＶWRL、ＶWRRに基づいて各車輪のスリップ率を所定値以下に抑えるように、アクチュエータ８を駆動する。
【００３２】
図１は、上記した制御系の電気回路図である。これについて説明すると、車両に搭載されたバッテリ２０に蓄えられた電流はイグニッションスイッチを介して閉成するリレー１９を介してコントロールユニット１３の端子４１に送られる。
【００３３】
コントロールユニット端子４１に送られるバッテリ２０からの電流は、抵抗５１と抵抗５２を介して分圧されて、マイコンで構成される制御回路３１の第一モニタ端子４２に送られる。制御回路３１は電圧５Ｖで作動するため、第一モニタ端子４２に送られる第一モニタ端子電圧Ｖ1は抵抗分圧により５Ｖ以下に降圧する必要がある。バッテリ２０から送られる電圧が高電圧故障により１９Ｖに上昇する場合に対処して、抵抗５１の抵抗値Ｒ1を１０ｋΩ、抵抗５２の抵抗値Ｒ2を２ｋΩとすると、Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）×１９＜５となる。
【００３４】
制御回路３１は第一モニタ端子４２に印加される第一モニタ端子電圧Ｖ1が正常かどうかを判定するようになっている。制御回路３１は第一モニタ端子４２に印加されるモニタ端子電圧Ｖ1をＡＤ変換器２５による変換値としてＣＰＵ（中央演算処理装置）２６に送り、ＣＰＵ２６では第一モニタ端子電圧Ｖ1が第一基準電圧Ｌ1より低い場合にバッテリ電圧に異常が発生した低電圧フェールと判定する。バッテリ２０からコントロールユニット端子４１に導かれる電圧が１１Ｖより低下する状態を低電圧フェールとすると、第一基準電圧Ｌ1は、Ｒ2／（Ｒ1＋Ｒ2）×１１＝１．８となる。したがって、ＣＰＵ２６は第一モニタ端子電圧Ｖ1が１．８Ｖより低下する状態を低電圧フェールと判定する。
【００３５】
また、バッテリ２０に蓄えられた電流はアクチュエータ８を構成するソレノイド２１にコントロールユニット１３の端子４４を介して送られる。
【００３６】
ソレノイド２１に断線等が発生していない正常時に、コントロールユニット端子４４はソレノイド駆動トランジスタ４５を介して短絡されると、ソレノイド２１の抵抗値がトランジスタ４５の抵抗値より大幅に大きいため、約０Ｖに低下する。
【００３７】
ソレノイド２１に断線等の異常が発生するソレノイド短絡フェール時に、コントロールユニット端子４４にはバッテリ２０からの電圧が印加される。
【００３８】
コントロールユニット端子４４に印加される電圧は、抵抗５３と抵抗５４を介して分圧されて、制御回路３１の第二モニタ端子４３に送られる。バッテリ２０から送られる電圧が高電圧故障により１９Ｖに上昇する場合に制御回路３１の第二モニタ端子４３に導かれる第二モニタ端子電圧Ｖ2が５Ｖを越えないように対処するため、抵抗５３の抵抗値Ｒ3を１０ｋΩ、抵抗５４の抵抗値Ｒ4を２ｋΩとして、Ｒ4／（Ｒ3＋Ｒ4）×１９＜５とする。
【００３９】
制御回路３１は第二モニタ端子４３に印加される第二モニタ端子電圧Ｖ2が正常かどうかを判定するようになっている。制御回路３１はモニタ端子４４に印加される第二モニタ端子電圧Ｖ2をＡＤ変換器２５による変換値としてＣＰＵ２６に送り、ＣＰＵ２６ではトランジスタ４５が閉成しているとき、第二モニタ端子電圧Ｖ2が第二基準電圧Ｌ2より高い場合に、ソレノイド短絡フェールと判定する。
【００４０】
トランジスタ４５が閉成しているときにソレノイド２１からコントロールユニット端子４４に導かれる電圧が９Ｖより高い状態をソレノイド短絡フェールとすると、第二基準電圧Ｌ2は、Ｒ4／（Ｒ3＋Ｒ4）×９＝１．５となる。したがって、ＣＰＵ２６は第二モニタ端子電圧Ｖ2が１．５Ｖより高い状態をソレノイド短絡フェールと判定する。
【００４１】
さらに、コントロールユニット１３は、各車輪速度センサ５ＦＬ、５ＦＲ、５ＲＬ、５ＲＲに駆動電流を供給する端子４６が備えられる。コントロールユニット端子４６にはレギュレータ５７を介して電圧８Ｖに調節された電流が供給される。
【００４２】
コントロールユニット端子４６に送られる電圧は、抵抗５３と抵抗５４を介して分圧されて、制御回路３１のモニタ端子４７に送られる。レギュレータ５７等の故障によりコントロールユニット端子４６に導かれる電圧が１９Ｖに上昇する場合に制御回路３１のモニタ端子４７に導かれる電圧ＶLが５Ｖを越えないように対処するため、抵抗５５の抵抗値Ｒ5を１０ｋΩ、抵抗５６の抵抗値Ｒ6を２ｋΩとして、Ｒ6／（Ｒ5＋Ｒ6）×１９＜５とする。
【００４３】
レギュレータ５７の異常が発生するレギュレータフェール時に対処して、制御回路３１はモニタ端子４７に印加される電圧ＶLが正常かどうかを判定するようになっている。制御回路３１はモニタ端子４７に印加される電圧ＶLをＡＤ変換器２５による変換値としてＣＰＵ２６に送り、ＣＰＵ２６では、端子電圧ＶLが第三基準電圧Ｌ3より低い場合に、レギュレータフェールと判定する。
【００４４】
ところで、ＡＤ変換器２５の故障が発生して第一モニタ端子電圧Ｖ1または第二モニタ端子電圧Ｖ2が誤った値に変換された場合、制御回路３１は低電圧フェールやソレノイド短絡フェールと誤って判定する可能性がある。
【００４５】
本発明はＡＤ変換器２５の故障時であるＡＤフェール発生時を判定するため、低電圧フェールを判定する第一基準電圧Ｌ1をソレノイド短絡フェールを判定する第二基準電圧Ｌ2より高い値に設定する。そして、低電圧フェールとソレノイド短絡フェールの少なくとも一方が成立するフェール発生時を判定する。フェール発生時に第一、第二モニタ端子電圧Ｖ1とＶ2を比較して両者が等しい場合にＡＤ変換器２５の故障が発生したＡＤフェールであると判定する。
【００４６】
また、ＡＤ変換器２５の故障時であるＡＤフェール発生時を判定するため、レギュレータフェールを判定する基準電圧ＬLをソレノイド短絡フェールを判定する第二基準電圧Ｌ2より高い値に設定してもよい。この場合、レギュレータフェールとソレノイド短絡フェールの少なくとも一方が成立するフェール発生時を判定する。そして、フェール発生時に各モニタ端子電圧ＶLとＶ2を比較して両者が等しい場合にＡＤ変換器２５の故障が発生したＡＤフェールであると判定する。
【００４７】
図３のフローチャートは、低電圧フェール、ソレノイド短絡フェール、ＡＤフェールをそれぞれ判定するルーチンを示しており、制御回路３１において１ｍｓ毎に実行される。
【００４８】
これについて説明すると、まずステップ１において、ソレノイド２１がソレノイド駆動トランジスタ４５を介して短絡されてから計測されるチェックタイマｔが１０を越えたかどうかを判定する。
【００４９】
チェックタイマｔが１０を越えるまでは、ステップ２に進んでチェックタイマｔを加算した後、ステップ３に進んでソレノイド駆動トランジスタ４５をＯＦＦにする。
【００５０】
続いてステップ４に進んで、ＡＤ変換器２５のチャンネルをマルチプレクサ２７を介して第一モニタ端子４２に切替える。
【００５１】
続いてステップ５に進んで、第一モニタ端子４２の第一モニタ端子電圧Ｖ1をＡＤ変換器２５によって変換した値をメモリ１に記憶する。
【００５２】
続いてステップ６に進んで、第一モニタ端子電圧Ｖ1が第一基準電圧Ｌ1（１．８Ｖ）より低下するかどうかを判定する。
【００５３】
第一モニタ端子電圧Ｖ1が第一基準電圧Ｌ1より低下していると判定された場合、バッテリ２０の電圧が異常に低下しているものとみなし、ステップ７に進んで、低電圧フェールフラグをセットする。
【００５４】
一方、ステップ１において、チェックタイマｔが１０を越えたことが判定されると、ステップ８に進んでチェックタイマｔをクリアした後、ステップ９に進んでソレノイド駆動トランジスタ４５をＯＮにする。
【００５５】
続いてステップ１０に進んで、ＡＤ変換器２５のチャンネルをマルチプレクサ２７を介して第二モニタ端子４３に切替える。
【００５６】
続いてステップ１１に進んで、第二モニタ端子４３の第二モニタ端子電圧Ｖ2がＡＤ変換器２５によって変換された値をメモリ２に記憶する。
【００５７】
続いてステップ１２に進んで、第二モニタ端子４３の第二モニタ端子電圧Ｖ2が第二基準値Ｌ2（１．５Ｖ）より高いかどうかを判定する。
【００５８】
第二モニタ端子電圧Ｖ2が第二基準値Ｌ2より高いと判定された場合、ソレノイド２１に断線等の異常が発生したものとみなし、ステップ１３に進んでソレノイド短絡フェールフラグをセットする。
【００５９】
こうして低電圧フェールフラグとソレノイド短絡フェールフラグの少なくとも一方がセットされた場合に、ステップ１４に進んで、メモリ１に記憶された第一モニタ端子電圧Ｖ1がメモリ２に記憶された第二モニタ端子電圧Ｖ2が等しいかどうかを判定する。
【００６０】
第一モニタ端子電圧Ｖ1と第二モニタ端子電圧Ｖ2が等しいと判定された場合、ＡＤ変換器２５の故障が発生して第一モニタ端子電圧Ｖ1または第二モニタ端子電圧Ｖ2が誤った値に変換されたものとみなし、ステップ１５に進んでＡＤフェールフラグをセットするとともに、低電圧フェールフラグまたはソレノイド短絡フェールフラグをリセットする。
【００６１】
最後にステップ１６に進んで各フェールフラグに応じた故障内容を図示しないディスプレー装置に表示し、本ルーチンを終了する。
【００６２】
図４はＡＤ変換器２５が故障した場合における制御例を示している。
【００６３】
これについて説明すると、第一モニタ端子４２と第二モニタ端子４３の出力がＡＤ変換器２５によって正確に変換されている間は、第一モニタ端子電圧Ｖ1が第一基準電圧Ｌ1（１．８Ｖ）より低下する低電圧フェールが判定され、第二モニタ端子電圧Ｖ2が第二基準値Ｌ2（１．５Ｖ）より高いソレノイド短絡フェールが判定される。
【００６４】
ＡＤ変換器２５の故障により第一モニタ端子４２と第二モニタ端子４３の出力がＡＤ変換器２５によって一定値に変換されるようになった場合、ソレノイド短絡フェールフラグがセットされると、続いてメモリ１に記憶された第一モニタ端子電圧Ｖ1がメモリ２に記憶された第二モニタ端子電圧Ｖ2が等しいことからＡＤ変換器２５の故障が発生したものと判定し、ソレノイド短絡フェールフラグをリセットする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す制御系の電気回路図。
【図２】同じく制動装置のシステム図。
【図３】同じく制御内容を示すフローチャート。
【図４】同じくＡＤ変換器の故障時における制御例を示す特性図。
【符号の説明】
８  アクチュエータ
１３  コントロールユニット
２０  バッテリ
２１  ソレノイド
２５  ＡＤ変換器
２６  ＣＰＵ
３１  制御回路
４１  コントロールユニット端子
４２  第一モニタ端子
４３  第二モニタ端子
４４  コントロールユニット端子
４５  ソレノイド駆動用トランジスタ
４６  コントロールユニット端子
４７  レギュレータモニタ端子
５７  レギュレータ
【図１】
0003637689.tif 000002
【図２】
0003637689.tif 000003
【図３】
0003637689.tif 000004
【図４】
0003637689.tif 000005