JP2003139810A - リレー故障検出装置 - Google Patents
リレー故障検出装置Info
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- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
することができるリレー故障検出装置を提供する。 【解決手段】駆動力配分制御装置42は、リレー51を
オンオフ駆動し、リレーオン時にリレー51のオープン
故障を検出する。リレー51のオンオフを複数回断続的
に繰り返すようにした。このとき、マイコン50はリレ
ー51のリトライ回数(リレーオン回数)が2回を超え
てもリレー51を含む電源電圧VBがオープン故障チェ
ック電圧閾値VL未満の際、リレー故障と判定する。
Description
置に関するものである。
同リレーをオンオフ制御可能な制御装置は良く知られて
いる。このような制御装置としては、例えば、4輪駆動
車の駆動力伝達装置の制御装置がある。前記駆動力伝達
装置は、クラッチ機構を備え、同クラッチ機構を断接す
るための電磁コイルを備えている。
御した状態で、スイッチングトランジスタ等のスイッチ
手段をオンオフ制御することにより、前記リレーを介し
て電源ラインに電気的に接続された電磁コイルを励消磁
可能としている。そして、前記電磁コイルの励磁によ
り、クラッチ機構が接続され、4輪駆動のためのトルク
配分がされるようにされている。
は、従来から、イグニッションスイッチ(電源スイッ
チ)がオンしたとき、前記リレーの故障検出を行うよう
にされている。リレーの故障検出には、リレー接点の溶
着を検出する溶着検出と、オープン故障検出とがある。
ニッションスイッチがオン時に、1回リレーをオンオフ
し、リレーに接続されている回路の電圧を制御装置がチ
ェックすることにより、オープン故障か否かを検出する
ようにしていた。そして、この1回のリレーのオンオフ
の結果、オープン故障が検出された際、即座に、フェィ
ルセーフ処理を行うようにしている。
に1回だけのリレーのオンオフ時の際に、たまたまリレ
ーの接触不良等があった場合でも、その後、リレーの接
触不良等の不具合が解消されても、リレー故障と誤検出
されてしまう問題があった。
れたものであって、リレーの接触不良等による故障の誤
検出を低減することができるリレー故障検出装置を提供
することにある。
は、リレーをオンオフ駆動し、リレーオン時に前記リレ
ーのオープン故障を検出するリレー故障検出装置におい
て、リレーオンを複数回断続的に繰り返し、リレーを含
む回路電圧が第1閾値VL未満の際には、リレー故障と
判定し、第1閾値VLを超える際にはリレー故障してい
ないと判定するリレー制御手段を備えたことを特徴とす
るリレー故障検出装置を要旨とするものである。
て、前記リレー制御手段による判定が電源スイッチオン
時に、実行されることを特徴とする。請求項3に記載の
発明は、請求項1又は請求項2において、前記リレー制
御手段は、最初のリレーオン制御以前のリレーオフ時
に、リレーを含む回路電圧が第2閾値VHを超えている
際、リレー故障と判定することを特徴とする。
置を前輪駆動ベース(FF)の4輪駆動車に搭載される
駆動力伝達装置17の駆動力配分制御装置42に具体化
した一実施形態を図1〜図8に従って説明する。
図1に示すように、4輪駆動車11は、内燃機関である
エンジン12及びトランスアクスル13を備えている。
トランスアクスル13はトランスミッション及びトラン
スファ等を有している。トランスアクスル13には一対
のフロントアクスル14, 14及びプロペラシャフト1
5が連結されている。両フロントアクスル14, 14に
はそれぞれ前輪16, 16が連結されている。プロペラ
シャフト15には駆動力伝達装置(カップリング)17
が連結されており、同駆動力伝達装置17にはドライブ
ピニオンシャフト(図示略)を介してリヤディファレン
シャル19が連結されている。リヤディファレンシャル
19には一対のリヤアクスル20, 20を介して後輪2
1, 21が連結されている。
13及び両フロントアクスル14,14を介して両前輪
16, 16に伝達される。また、プロペラシャフト15
とドライブピニオンシャフトとが駆動力伝達装置17に
てトルク伝達可能に連結された場合、エンジン12の駆
動力はプロペラシャフト15、ドライブピニオンシャフ
ト、リヤディファレンシャル19及び両リヤアクスル2
0, 20を介して両後輪21, 21に伝達される。
ラッチ機構18を備えており、同電磁クラッチ機構18
は互いに摩擦係合又は離間する複数のクラッチ板(図示
略)を有している。電磁クラッチ機構18に内蔵された
電磁コイルL0(図2参照)に対して、駆動力配分制御
装置42が電流指令値に応じた電流を供給すると各クラ
ッチ板は互いに摩擦係合し、後輪21にトルクの伝達が
行われ、4輪駆動状態になる。駆動力配分制御装置42
が電磁クラッチ機構18への電流指令値に応じた電流の
供給を遮断すると、各クラッチ板は互いに離間し、後輪
21におけるトルクの伝達も遮断され、前輪駆動とな
る。
ラッチ機構18の電磁コイルL0へ供給する電流指令値
に応じた電流の量(電流の強さ)に応じて増減し、これ
により後輪21への伝達トルク、即ち後輪21への拘束
力(電磁クラッチ機構18の摩擦係合力)を任意に調整
可能となっている。この結果、駆動力配分制御装置42
は、4輪駆動状態又は2輪駆動状態のいずれかを選択す
ると共に、4輪駆動状態において前後輪16,21間の
駆動力配分率(トルク配分率)を制御する。
の電気的構成を図2に従って説明する。図2に示すよう
に、4輪駆動車11は、駆動力配分制御装置(4WD−
ECU)42を備えている。
M、ROM及びI/Oインターフェイス等を備えたマイ
クロコンピュータ(以下、マイコンという)50を中心
として構成されている。ROMには駆動力配分制御装置
42が実行する各種の制御プログラム、各種のデータ及
び各種のマップ等が格納されている。マップは車両モデ
ルによる実験データ及び周知の理論計算等によって予め
求められたものである。RAMはROMに書き込まれた
リレー故障検出プログラムを始めとして制御プログラム
を展開して両制御装置のCPUが各種の演算処理を実行
するためのデータ作業領域である。
インターフェイスの入力端子)には各車輪速センサ(図
示しない)及びスロットル開度センサ(図示しない)が
それぞれ接続されている。駆動力配分制御装置42の出
力側(I/Oインターフェイスの出力端子)には駆動力
伝達装置17及びエンジン制御装置(図示しない)が接
続されている。
1毎にそれぞれ設けられており、各車輪16,21の速
度(以下、車輪速度という)を各別に検出する。スロッ
トル開度センサは、スロットルバルブ(図示略)に接続
されており、スロットルバルブの開度、即ち運転者のア
クセルペダル(図示略)の踏込操作量を検出する。
ン50は、前記各センサからの検出信号に基づいて、定
常走行か否かを判定するとともに、電流指令値を演算す
る。図2は、駆動力配分制御装置42の電気回路図であ
る。
ズF、リレー51、ノイズ除去フィルタ52のコイル
L、電磁コイルL0、トランジスタTRの直列回路が接
続されている。コイルLと電磁コイルL0との接続点に
は接地されたコンデンサCが接続されている。前記コン
デンサCとコイルLとにより、ノイズ除去フィルタ52
が構成されている。又、電磁コイルL0の両端にはフラ
イホイルダイオードDが接続されている。
ッチIGはバッテリBの電力をマイコン50に供給す
る。マイコン50はイグニッションスイッチIGがオン
操作されて、電力が供給されると、各種制御プログラム
の処理を行うようにされている。又、リレー51とコイ
ルLとの接続点はマイコン50のA/Dポートに接続さ
れ、マイコン50は同接続点の電圧(以下、電源電圧V
Bという)を検出可能とされている。電源電圧VBは回
路電圧に相当する。
回路53に出力する。駆動回路53は前記電流指令値に
応じて電磁クラッチ機構18の電磁コイルL0へ供給す
る電流の量を制御すべく、トランジスタFETをオンオ
フ制御(PWM制御)する。この結果、電磁クラッチ機
構18の電磁コイルL0へ供給する電流指令値に応じた
電流の量が制御されることにより、前輪側と後輪側との
駆動力配分が可変制御される。
0は、リレー制御手段を構成する。 (実施形態の作用) 1.フローチャートの説明 次に、前述のように構成した4輪駆動車の駆動力配分制
御装置42の作用を図3〜図8を参照して説明する。図
3は駆動力配分制御装置42において、イグニッション
スイッチIGがオン時にて実行処理されるリレー故障検
出プログラムのフローチャートである。
オン操作されると、ステップ10(以下、ステップをS
という)では、各種のマイコン初期設定、RAMチェッ
ク、ROMチェック、レジスタチェック等の各種イニシ
ャル処理を行う。
行なう。リレー故障判定ルーチンの詳細は後述する。
ンタをインクリメントする。 (S40)本ステップでシステム起動カウンタのカウン
ト値C0が所定値KT以上経過したか否かを判定する。
すなわち、所定時間経過したか否かを判定する。
ント値C0が所定値KT以上経過した場合、前記S20
の処理において、リレー故障があったか否か、すなわ
ち、リレー故障チェックフラグが1にセットされている
か否かを判定する。
ェックフラグが1にセットされていない場合、本ステッ
プで、駆動力配分制御装置42の通常制御を行う。すな
わち、駆動力配分制御装置42は、前記各種センサの検
出結果に基づいて、4輪駆動状態又は2輪駆動状態のい
ずれかを選択すると共に、4輪駆動状態において前後輪
16,21間の駆動力配分率(トルク配分率)を制御す
る。
障チェックフラグが1にセットされている場合、本ステ
ップでフェイルセーフ処理を行う。具体的には、駆動力
配分制御装置42は、リレー51をオン禁止処理にし
て、電磁コイルL0を励磁せず、2輪駆動状態とする。
に詳説する。図4及び図5は、主にS20でのリレー故
障判定処理ルーチンのフローチャートを示している。な
お、図4においては、S10の処理も含んでいる。
ョンスイッチIGがオン後、図示しないカウンタにてカ
ウントアップし、T1時間経過するのを待つ。このT1
はS10のイニシャル処理期間であり、この期間中にイ
ニシャル処理を行う。
は、S201でトランジスタFETをオンする。 (S202)本ステップにおいて、トランジスタFET
がオン後、図示しないカウンタにてカウントアップし、
T2時間経過するのを待つ。
タFETをオフする。前記T2時間は、ノイズ除去フィ
ルタ52のコンデンサCを放電するために充分な時間
(コンデンサ電荷抜き期間)である。これは、イグニッ
ションスイッチIGがオフ中において放電されなかっ
た、すなわち充電されていた電荷を抜くための処理であ
る。
タFETがオフ後、図示しないカウンタにてカウントア
ップし、T3時間経過するのを待つ。
障チェックカウンタがチェックを開始し、そのカウント
値CBは電源電圧VBが第2閾値(溶着電圧閾値)VH
以上のとき積算する。前記T3はリレー溶着チェック期
間であり、このリレー溶着チェック期間T3は、リレー
溶着時に電源電圧VBが0Vから第2閾値VHを超える
に充分な時間に設定されている。なお、リレー故障チェ
ックカウンタはT3時間経過して次のS205が完了す
ると、リセットが行われる。
チェックカウンタのカウント値CBが閾値KTe1以下
か否かを判定する。カウント値CBが閾値KTe1を越
えている場合は、この判定を「NO」とし、S212に
ジャンプする。これは未だ、リレー51がオン制御され
ていない状態で、電源電圧VBが溶着電圧閾値VH以上
となっているため、リレー51が溶着していると判定す
るのである。
カウンタのカウント値CBが閾値KTe1以下の場合
は、リレー51が溶着していないとして、この判定を
「YES」とし、S206に移行する。
をオンする。 (S207)本ステップでは、リレー51のオン後、図
示しないカウンタにてカウントアップし、T4時間経過
するのを待つ。すなわち、本ステップに移行したとき、
リレー故障チェックカウンタがチェックを開始する。そ
のカウント値CBはS204と異なり、ここでは電源電
圧VBが第2閾値(オープン故障チェック電圧閾値)V
L以下のとき積算する。前記T4はリレーオープン故障
チェック期間となる。リレー故障チェックカウンタはT
4時間経過すると、次のS208が完了後、リセットが
行われる。
ップにおいて、リレー故障チェックカウンタのカウント
値CBが閾値KTe2以上か否かを判定する。
は、この判定を「YES」とし、S213に移行する。
これは、電源電圧VBがオープン故障チェック電圧閾値
VL以上であってオープン故障していないと判定したの
である。又、前記S205においても、リレー51が溶
着していないとして、「NO」と判定しているため、S
213に移行するのである。
える場合は、リレー51がオープン状態の可能性がある
として、この判定を「NO」とし、S209に移行す
る。 (S209)本ステップにおいて、リレー51をオフす
る。
F−ONカウンタKをカウントアップする。具体的に
は、OFF−ONカウンタKは、リレーONリトライカ
ウンタにて構成されている。このカウンタは累積カウン
タである。すなわち、S206〜S211はループ処理
のステップである。そして、第1回目にS210に移行
すると、その終了時までカウントアップが継続されてカ
ウント値がKT5となる。次に第2回目のループ処理に
おいて、S210に移行すると、前のカウント値KT5
からさらに積算を開始し、カウント値KT6までカウン
トアップする。さらに、第3回目のループ処理におい
て、S210に移行すると、カウント値KT6からさら
に積算を開始し、カウント値KT7までカウントアップ
される。
51が1回オンオフされた後の、リレー51のオンオフ
に係るリトライ回数をカウントするためのものである。
本実施形態では、リトライ回数は、2回と設定される。
すなわち、リレーONリトライカウンタのカウント値K
T5は1回分のリトライ回数に相当し、カウント値KT
6は2回分のリトライ回数に相当する。
FF−ONカウンタKのカウント値が判定回数N回を越
えたか否かを判定する。本実施形態では、リトライのた
めの判定回数Nを2回としている。OFF−ONカウン
タKのカウント値がS211においてN回を越えていな
い場合には、S206にジャンプする。OFF−ONカ
ウンタKのカウント値が本ステップにおいてN回を越え
ている場合には、S212に移行する。
ーフ処理として、リレー故障チェックフラグを1にセッ
トし、この処理ルーチンを終了する。
合、通常制御処理として、リレー故障チェックフラグを
0にセットし、この処理ルーチンを終了する。
ートを参照して説明する。
と、T1時間経過以前及び経過中はコンデンサCに残留
した電荷により、電源電圧VBは小さい電圧を有する
(S10,S100)。S201〜S203において、
トランジスタFETが1回オンオフ制御される。このと
き、コンデンサCの電荷が放電されるため、T2時間中
電源電圧VBは下降する。
S205ではリレー51が正常で溶着しておらず、リレ
ー故障チェックカウンタのカウント値CBが閾値KTe
1以下となるため、判定を「YES」とし、S206に
移行する。S206でリレー51がオンされる。
207)には、電源電圧VBがオープン故障チェック電
圧閾値VLに上昇するまではリレー故障チェックカウン
タのカウント値CBが積算される。しかし、電源電圧V
Bがオープン故障チェック電圧閾値VL以上となり、リ
レー故障チェックカウンタのカウントが停止するため、
オープン故障していないと判定され(S208)、S2
13に移行する。そして、S213では通常制御処理と
して、リレー故障チェックフラグを0にセットし、この
処理ルーチンを終了する。
チャートを参照して説明する。
チIGがオンされると、T1時間経過中に(S10,S
100)、電源電圧VBが上昇する。次の、トランジス
タFETが1回オンオフ制御されると(S201〜S2
03)、同図に示すようにT2時間中には電源電圧VB
は0V迄下降する。そして、S204において、T3時
間経過中に、再び、電源電圧VBが上昇する。
VBが第2閾値(溶着電圧閾値)VHを越えるため、リ
レー故障チェックカウンタのカウント値CBが閾値KT
e1以上にカウントされてS205の判定を「NO」と
し、S212にジャンプする。
ーフ処理として、リレー故障チェックフラグを1にセッ
トし、この処理ルーチンを終了する。 2−3.リレーオープン故障の場合 次にリレーオープン故障の場合について、図8を参照し
て説明する。
と、T1時間経過以前及び経過中はコンデンサCに残留
した電荷により、電源電圧VBは小さい電圧を有する
(S10,S100)。S201〜S203において、
トランジスタFETが1回オンオフ制御される。このと
き、コンデンサCの電荷が放電されるため、電源電圧V
Bは下降する。
S205に移行する。S205ではリレー51がオープ
ン故障であるため、電源電圧VBが溶着電圧閾値VH以
下となる。このため、リレー故障チェックカウンタのカ
ウント値CBが閾値KTe1を越えるまでカウントされ
ず、S205では判定を「YES」とし、S206に移
行する。S206でリレー51がオンされる。
207)においても、リレー51がオープン故障してい
ると、電源電圧VBが上昇せず、電源電圧VBがオープ
ン故障チェック電圧閾値VL以下となる。このため、リ
レー故障チェックカウンタのカウント値CBが積算さ
れ、閾値KTe2を越えるまでカウントされると、オー
プン故障の可能性があるとして、S208において、
「NO」と判定される。続く、S209においてリレー
51がオフされる。続く、S210において、OFF−
ONカウンタKがカウントアップを開始し、カウント値
KT5となるまでカウントアップが継続される。
カウンタKのカウント値が判定回数N回を越えたか否か
が判定される。最初は、前記OFF−ONカウンタKが
カウントアップを開始し、カウント値KT5となるまで
カウントされる。このため、リトライ回数が1回となる
ため、S211では「NO」と判定されて、S206に
戻る。
場合、S207を経て、S208は「NO」と判定さ
れ、S209を経て、S210に再度移行する。S21
0ではOFF−ONカウンタKがカウントアップを開始
し、カウント値KT6となるまでカウントアップが継続
される。
カウンタKのカウント値KT6であるため、判定回数N
回を越えていないとして、さらに、S211では「N
O」と判定されて、S206に戻る。
している場合、S207を経て、S208は「NO」と
判定され、S209を経て、S210に移行する。S2
10ではOFF−ONカウンタKがカウントアップを開
始し、カウント値KT6を越えてカウントアップが継続
される。
カウンタKのカウント値KT6を越えて、カウントアッ
プするため、判定回数N回を越えているとして、S21
1では「YES」と判定されて、S212に移行する。
る前において、リレー51のオープン故障が回復してい
た場合、S208では電源電圧VBがオープン故障チェ
ック電圧閾値VL以上となり、カウント値CBが閾値K
Te2以下で停止する。従って、S208での判定が
「YES」とされ、S213に移行する。
よれば、以下の効果を得ることができる。 (1) 本実施形態の駆動力配分制御装置42は、リレ
ー51をオンオフ駆動し、リレーオン時に前記リレー5
1のオープン故障を検出するようにした。そして、リレ
ー51をオンオフを複数回断続的に繰り返すようにし
た。
段)はリレー51のオンオフのリトライを複数回(所定
回数)行い、この後、リレー51を含む電源電圧VB
(回路電圧)がオープン故障チェック電圧閾値VL(第
1閾値)未満の際、リレー故障チェックカウンタのカウ
ント値CBを積算してリレー故障と判定するようにし
た。
る際に、電源電圧VBが、オープン故障チェック電圧閾
値VL以上となった際には、リレー故障判定とすること
がない。この結果、たまたまリレーの接触不良等があっ
た場合には、その後、リレーの接触不良等の不具合が解
消されても、リレー故障と誤検出されることがなくな
る。
ン回数)が2回(所定回数)を超えた際、電源電圧VB
が、オープン故障チェック電圧閾値VL未満の際には、
リレー故障判定とする。
あった場合には、リレー故障と検出することができる。 (2) 本実施形態の駆動力配分制御装置42は、イグ
ニッションスイッチIG(電源スイッチ)オン時に、リ
レー51をオンオフ駆動し、リレーオン時に前記リレー
51のオープン故障を検出するようにした。そして、リ
レー51をオンオフを複数回断続的に繰り返すようにし
た。
段)はリレー51のオンオフのリトライを複数回(所定
回数)行い、この後、リレー51を含む電源電圧VB
(回路電圧)がオープン故障チェック電圧閾値VL(第
1閾値)未満の際、リレー故障と判定するようにした。
ンスイッチIG(電源スイッチ)オン時に、上記(1)
の作用効果を奏することができる。 (3) 本実施形態では、マイコン50(リレー制御手
段)は、最初のリレーオン制御以前のリレーオフ時に、
リレーを含む回路電圧が溶着電圧閾値VH(第2閾値)
を超えている際、リレー故障と判定するようにした。
を検出することができる。 (4) 本実施形態では、マイコン50は、リレー故障
判定する以前に、トランジスタFETをオン制御して、
コンデンサCを放電するようにした。
ンサCに溜まった電荷を放電することができ、その後に
行われるリレー故障判定において、コンデンサCに溜ま
った電荷による誤検出が防止できる。
て実施してもよい。 ○ 前記実施形態では、リトライ回数をカウントして、
その回数が所定回数Nを超えたか否かを判定するように
した。この代わりに、最初のリレー51のオンオフ回数
を含めた全オンオフ回数を含めて、この全オンオフ回数
が所定回数を超えたか否かを判定するようにしてもよ
い。
置を前輪駆動ベース(FF)の4輪駆動車に搭載される
駆動力伝達装置17の駆動力配分制御装置42に具体化
した。これに限定されるものではなく、他の装置におい
て、リレーを制御している装置であれば、適用できるこ
とは自明である。
動車に搭載される駆動力伝達装置の駆動力配分制御装置
に具体化したり、或いは、RRベースの4輪駆動車に搭
載される駆動力伝達装置の駆動力配分制御装置に具体化
したりしてもよい。
て、リレー51とコイルLとの接続点の電圧を検出する
ようにした。がこれに限定するものではなくも電磁コイ
ルL0の一端側の電圧を検出してもよい。
に記載した発明以外の技術的思想について、それらの効
果と共に以下に記載する。 (1) 前記リレーは、クラッチの断接駆動を行う電磁
コイルを備える4輪駆動車に係る駆動力伝達装置の該電
磁コイルに電力を供給するリレーであり、リレー故障検
出装置は、前記駆動力伝達装置の駆動力配分制御装置で
あることを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちいず
れかに記載のリレー故障検出装置。こうすると、4輪駆
動車の駆動力配分制御装置において、リレーの接触不良
等による故障の誤検出を低減することができる。
ズ除去フィルタを構成するコンデンサ及びスイッチング
素子を備え、前記リレー制御手段は、リレー故障判定す
る以前に、前記スイッチング素子をオン制御して、コン
デンサを放電することを特徴とする請求項1乃至請求項
3,上記(1)の技術的思想のうち、いずれかに記載の
リレー故障検出装置。
デンサに溜まった電荷を放電することができ、その後に
行われるリレー故障判定において、コンデンサに溜まっ
た電荷による誤検出が防止できる。前記実施形態におい
て、トランジスタFETは、スイッチング素子に相当す
る。
項3の発明によれば、リレーの接触不良等による故障の
誤検出を低減することができる効果を奏する。
図。
ック図。
ト。
チャート。
チャート。
Claims (3)
- 【請求項1】 リレーをオンオフ駆動し、リレーオン時
に前記リレーのオープン故障を検出するリレー故障検出
装置において、 リレーオンを複数回断続的に繰り返し、リレーを含む回
路電圧が第1閾値VL未満の際には、リレー故障と判定
し、第1閾値VLを超える際にはリレー故障していない
と判定するリレー制御手段を備えたことを特徴とするリ
レー故障検出装置。 - 【請求項2】 前記リレー制御手段による判定が電源ス
イッチオン時に、実行されることを特徴とする請求項1
に記載のリレー故障検出装置。 - 【請求項3】 前記リレー制御手段は、最初のリレーオ
ン制御以前のリレーオフ時に、リレーを含む回路電圧が
第2閾値VHを超えている際、リレー故障と判定するこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のリレー故
障検出装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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