JP2006306166A - Redundant system and its fault diagnosis method - Google Patents
Redundant system and its fault diagnosis method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006306166A JP2006306166A JP2005128439A JP2005128439A JP2006306166A JP 2006306166 A JP2006306166 A JP 2006306166A JP 2005128439 A JP2005128439 A JP 2005128439A JP 2005128439 A JP2005128439 A JP 2005128439A JP 2006306166 A JP2006306166 A JP 2006306166A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- diagnosis
- internal
- relative
- processing unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
Description
本発明は、冗長系システムに関し、特に、同一測定対象を複数のセンサにより測定する冗長系システムの故障診断に関する。 The present invention relates to a redundant system, and more particularly, to a failure diagnosis of a redundant system that measures the same measurement object using a plurality of sensors.
従来、複数のセンサを用いて故障診断をする技術として特許文献1に記載の技術が知られている。この公報には、自動変速機の3箇所以上の部位に配設された回転センサの出力信号により車速を算出すると共に、それら算出値相互の多数決判断により異常の発生したセンサを特定している。また、各センサに優先順位を付け、この優先順位に従ってどのセンサ値を制御に用いるかを決定している。しかしながら、上記従来技術にあっては、複数のセンサにより多数決を行っているものの、1つのコントローラが故障したときには、制御を継続できないという問題がある。また、多数決を取る際、1つだけ異常な値を示すと、すぐにフェールセーフ作動に入ってしまうため、システムのロバスト性を確保することができない虞がある。そこで、特許文献2に記載の技術では、複数のセンサと複数のコントローラを設け、複数のコントローラから出力された値を多数決判断し、多い方の値を正しい値として出力することで、1つだけ異常を示した場合であっても、正しい値を出力することでシステムのロバスト性を確保している。
しかしながら、上記特許文献2に示す技術にあっては、1つの値が誤った信号を出力した状態を許可したまま制御を継続するため、下記に示す課題があった。例えば、三つのセンサA,B,Cの偏差(A−B),(B−C),(C−A)(第1,第2,第3の組み合わせ)を求め、それぞれの偏差が所定値未満かどうかを多数決で判断した場合、ある一組(第1の組み合わせ)の偏差だけ所定値以上の場合を放置したまま制御を継続することとなる。このとき、実際にフェールが発生し、他の組(第2の組み合わせ)の偏差が所定値以上となったときには、先ほどの第1の組み合わせと、第2の組み合わせの二組の偏差が所定値以上となり、この二組の両方に係わるセンサ(例えばセンサB)が異常であると特定することとなる。ここで、実際に故障したセンサが第2の組み合わせと第3の組み合わせの両方に係わるセンサCである場合、正しいセンサBに対し異常と判断する虞があった。 However, in the technique shown in the above-mentioned Patent Document 2, since the control is continued while permitting a state in which a signal with one wrong value is output, there is a problem shown below. For example, deviations (A−B), (B−C), and (C−A) (first, second, and third combinations) of three sensors A, B, and C are obtained, and each deviation is a predetermined value. If it is determined by majority decision whether or not it is less than the predetermined value, the control is continued while leaving a case where a certain set of deviations (first combination) is equal to or greater than a predetermined value. At this time, when a failure actually occurs and the deviation of the other combination (second combination) becomes a predetermined value or more, the two combinations of the first combination and the second combination are the predetermined values. Thus, it is specified that the sensors (for example, sensor B) related to both of these two sets are abnormal. Here, when the sensor that has actually failed is the sensor C related to both the second combination and the third combination, there is a possibility that the correct sensor B is determined to be abnormal.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、冗長系システムにおいて、ロバスト性を確保しつつ、確実に故障判断が可能な冗長系システム及びその故障診断方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and the object of the present invention is to provide a redundant system capable of reliably determining a failure while ensuring robustness in the redundant system, and a failure diagnosis method therefor. It is to provide.
上記目的を達成するため、本発明の冗長系システムでは、同一測定対象を複数のセンサにより測定すると共に、前記各センサの値を複数のコントローラにより監視する冗長系システムにおいて、前記各コントローラは、前記各コントローラの起動時に前記各センサの相対関係値を取得する初期化処理部と、各センサの値を前記相対関係値に基づいて正常かどうかを診断する内部診断処理部と、自身の前記内部診断結果と他のコントローラの内部診断結果に基づいて正常かどうかを診断する相対診断処理部と、前記相対診断結果により自身の内部診断結果が他のコントローラの内部診断結果と異なるときは、前記初期化処理部により再初期化を行う再初期化指示部と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the redundant system according to the present invention, the same measurement object is measured by a plurality of sensors, and the values of the sensors are monitored by a plurality of controllers. An initialization processing unit that acquires the relative relation value of each sensor at the time of starting each controller, an internal diagnosis processing unit that diagnoses whether the value of each sensor is normal based on the relative relation value, and its internal diagnosis A relative diagnosis processing unit for diagnosing normality based on a result and an internal diagnosis result of another controller, and when the internal diagnosis result of the relative diagnosis result is different from the internal diagnosis result of another controller, the initialization And a re-initialization instruction unit that performs re-initialization by the processing unit.
本発明の冗長系システムにあっては、内部診断処理に基づく相対診断処理を行い、各内部診断結果が異なるときは、相対関係値の再初期化を行うため、物理的にあり得ない状態等においてフェールセーフ作動に陥ることがなく、ロバスト性を確保できる。また、再初期化により物理的にあり得ない状態等を放置することがなく、誤った診断を回避することができる。 In the redundant system of the present invention, a relative diagnosis process based on the internal diagnosis process is performed, and when each internal diagnosis result is different, the relative relation value is reinitialized. Therefore, robustness can be secured without falling into a fail-safe operation. In addition, a state that is physically impossible due to reinitialization is not left, and erroneous diagnosis can be avoided.
以下、本発明の冗長系システムを適用した車両用操舵装置を図面に示す実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, a vehicle steering apparatus to which a redundant system of the present invention is applied will be described based on an embodiment shown in the drawings.
図1は実施例1の車両用操舵装置を示す全体システム図である。実施例1の車両用操舵装置では、バックアップ機構を備えたステアバイワイヤ(SBW)システムに冗長系システムを適用した例である。 FIG. 1 is an overall system diagram illustrating a vehicle steering apparatus according to a first embodiment. The vehicle steering apparatus according to the first embodiment is an example in which a redundant system is applied to a steer-by-wire (SBW) system including a backup mechanism.
まず構成について説明する。運転者が操舵量を入力する操舵入力手段として、ステアリングホイール1と、車体側に回転可能に支持されると共にステアリングホイール1に接続されたステアリングシャフト2を有する。また、ステアリングシャフト2上には、運転者の操舵量としての操舵角を検出する操舵角センサ8と、運転者の操舵量としての操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ9を有する。
First, the configuration will be described. As a steering input means for a driver to input a steering amount, a
ステアリングホイール1には、衝突安全装置としてのエアーバッグ機構が内蔵されている。このエアーバッグ機構には、一端が車体側に固定され、ステアリングシャフト2の外周に余裕を持って巻かれた後、他端がステアリングホイール1(もしくはステアリングシャフト2)に固定されエアーバッグ機構に制御信号等を出力可能なスパイラルケーブル16が設けられている。
The
また、操舵角センサ8及び操舵トルクセンサ9よりも操向輪20側には、運転者(ステアリングホイール1)に操舵反力を付与する反力モータ3を有する。この反力モータ3内には、反力モータ3のモータ回転角を検出するレゾルバ10を有する。反力モータ3よりも操向輪20側には、ステアリングシャフト2とバックアップ機構7との間を物理的に締結・解放可能な電磁クラッチ6を有する。
Further, the
バックアップ機構7は、一端が電磁クラッチ6と接続されたステアリング側ケーブルプーリ7aと、一端がピニオンシャフト15と接続された操向輪側ケーブルプーリ7bと、両ケーブルプーリ7a,7bをそれぞれ互いに逆方向に巻き付けられた状態で連結する2本のケーブル7c,7dを有する。電磁クラッチ6が解放されている状態では、ステアリングシャフト2の回転をピニオンシャフト15へ伝達することはない。一方、電磁クラッチ6が締結されている状態で、ステアリングホイール1を一方向に回転させると、2本のケーブル7c,7dのうち、一方のケーブルが運転者から入力される操舵トルクを伝達し、他方のケーブルが操向輪20から入力される反力トルクを伝達することで、コラムシャフトと同等の機能を発揮するよう構成されている。
The
操向輪20を転舵する転舵手段として、車体側に回転可能に支持されると共に一端が操向輪側ケーブルプーリ7bと接続されたピニオンシャフト16を有する。ピニオンシャフト16には、ピニオンシャフト16に転舵トルクを出力する第1転舵モータ5a及び第2転舵モータ5bと、第1及び第2転舵モータ5a,5bの回転角を検出するインクリメンタル型の第1回転角センサ11a及び第2回転角センサ11bと、第1及び第2転舵モータ5a,5bと操向輪20との間に設けられ、ピニオンシャフト16の回転トルクを検出する転舵トルクセンサ12と、ピニオンシャフト16の回転角を検出するインクリメンタル型の第3回転角センサ13を有する。ピニオンシャフト16の操向輪側端部には、図示しないラック&ピニオン機構が設けられ、ステアリングラック4を軸方向に移動することで操向輪20の転舵を行うよう構成されている。
As a turning means for turning the steered
第1コントローラECU1は、第1回転角センサ11aにより検出された値に基づいて、第1転舵モータ5aの回転角を検出する。第2コントローラECU2は、第2回転角センサ11bにより検出された値に基づいて第2転舵モータ5bの回転角を検出する。第3コントローラECU3は、第3回転角センサ13により検出された値に基づいてピニオン回転角を検出する。各コントローラECU1〜ECU3は、システムの電源が投入され、それぞれ供給される電源電圧が所定値以上になったとき、そのときの各回転角センサの回転角を零位置として、各センサ値の検出を開始する。
The first controller ECU1 detects the rotation angle of the first steered
実施例1のステアバイワイヤ制御システムでは、1つの回転要素であるピニオンシャフト16の回転を三つのセンサ(11a,11b,13)により検出すると共に、それぞれのセンサの値を三つのコントローラECU1,ECU2,ECU3に読み込ませることで、冗長系を組んでいる。各コントローラECU1〜ECU3には、それぞれカウンタが設けられ、各コントローラに接続されたセンサの値を検出し、各コントローラ間の通信によって各センサ値を共有している。このようにコントローラを三つ配置したのは、センサのみが三つあったとしても、1つのコントローラが故障したときには、やはりフェールモードに落ちてしまうからである。
In the steer-by-wire control system of the first embodiment, the rotation of the
ステアバイワイヤ制御システムにあっては、操舵角センサ8により検出された操舵角、操舵トルクセンサ9により検出された操舵トルク、レゾルバ10により検出された反力モータ回転角、第1及び第2回転角センサ11a,11bにより検出された転舵モータ回転角、転舵トルクセンサ12により検出された転舵トルク、第3回転角センサ13により検出されたピニオンシャフト回転角、他のセンサ類(車速センサ,ヨーレイトセンサ,横加速度センサ等)のセンサ信号等に基づいて、運転者の操舵角と車両の走行状態に応じた操舵制御が実行される。
In the steer-by-wire control system, the steering angle detected by the steering angle sensor 8, the steering torque detected by the steering torque sensor 9, the reaction force motor rotation angle detected by the
具体的には、反力モータ3に対し、走行状況に応じた操舵反力トルクを付与するよう制御信号を出力すると共に、転舵モータ5に対し、走行状況及び運転者の操舵状態に応じた転舵量を付与するよう制御信号を出力する。尚、通常のステアバイワイヤ制御実行時は、電磁クラッチ6は解放されており、イグニッションOFF時や、フェールセーフ制御時等は、電磁クラッチ6を締結するよう構成されている。 Specifically, a control signal is output to the reaction force motor 3 so as to apply a steering reaction force torque corresponding to the traveling situation, and the turning motor 5 is adapted to the traveling situation and the steering state of the driver. A control signal is output so as to give the turning amount. Note that the electromagnetic clutch 6 is disengaged during normal steer-by-wire control execution, and is configured to engage the electromagnetic clutch 6 during ignition OFF or fail-safe control.
図2は実施例1の第1回転角センサ11a,第2回転角センサ11b及び第3回転角センサ13の関係を表す概略図である。ピニオンシャフト16には、ウォームホイール16aが設けられ、このウォームホイール16aには、第1転舵モータ5aのウォームギヤ51と、第2転舵モータ5bのウォームギヤ52と、第3転舵モータ5cのウォームギヤ131が噛合している。尚、ウォームホイールとウォームギヤとの構成に限らず、傘歯車等を用いてもよく、特に限定しない。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a relationship between the first
すなわち、物理的には1つの要素であるピニオンシャフト16の回転を、第1回転角センサ11aと、第2回転角センサ11bと、第3回転角センサ13の三つのセンサで検出し、冗長系を確保している。尚、図3に示すように、第3回転角センサ13を第2転舵モータ5bと一体に回転する構成として冗長系を確保してもよく、特に限定しない。
That is, the rotation of the
(センサ故障診断処理)
図4,5は実施例1の回転角センサの故障診断処理を表すフローチャートである。尚、この制御フローはシステム起動時に、各コントローラECU1〜ECU3は、各センサ値の検出を開始後、各コントローラECU1〜ECU3において後述のような初期化処理が実行され、その初期化処理後は定常的に故障診断処理が実行される。尚、記載の簡略のため、第1回転角センサ11aをセンサAとし、第2回転角センサ11bをセンサBとし、第3回転角センサ13をセンサCと記載する。
(Sensor fault diagnosis process)
4 and 5 are flowcharts showing a failure diagnosis process of the rotation angle sensor according to the first embodiment. In this control flow, when the system is started, each controller ECU1 to ECU3 starts detection of each sensor value, and then the initialization process as described later is executed in each controller ECU1 to ECU3. Fault diagnosis processing is executed. For the sake of simplicity, the first
各コントローラECU1〜ECU3内で実行される故障診断処理のフロー内には、初期化処理部と、内部診断処理部と、相対診断処理部と、再初期化指示部と、フェール処理部からなる。 The flow of failure diagnosis processing executed in each of the controllers ECU1 to ECU3 includes an initialization processing unit, an internal diagnosis processing unit, a relative diagnosis processing unit, a reinitialization instruction unit, and a fail processing unit.
〔初期化処理部〕
ステップ101aでは、ECU1独自のタイミングにおいてセンサAの値を読み込み、このタイミングでECU2,3からセンサB,Cの値を受け取り、各センサ値の平均偏差α1*,β1*,γ1*を算出する。平均偏差は下記式により表される。読み込みタイミングで偏差が変化するため、連続したn回の平均偏差を取るようにしているが、平均値としなくてもよい。
α1*=(Σn i=1|A−B|)/n
β1*=(Σn i=1|B−C|)/n
γ1*=(Σn i=1|C−A|)/n
[Initialization processing section]
In
α1 * = (Σ n i = 1 | A−B |) / n
β1 * = (Σ n i = 1 | B−C |) / n
γ1 * = (Σ n i = 1 | C−A |) / n
ステップ101bでは、ECU2独自のタイミングにおいてセンサBの値を読み込み、このタイミングでECU1,3からセンサA,Cの値を受け取り、各センサ値の平均偏差α2*,β2*,γ2*を算出する。平均偏差は下記式により表される。
α2*=(Σn i=1|A−B|)/n
β2*=(Σn i=1|B−C|)/n
γ2*=(Σn i=1|C−A|)/n
In
α2 * = (Σ n i = 1 | A−B |) / n
β2 * = (Σ n i = 1 | B−C |) / n
γ2 * = (Σ n i = 1 | C−A |) / n
ステップ101cでは、ECU3独自のタイミングにおいてセンサCの値を読み込み、このタイミングでECU1,2からセンサA,Bの値を受け取り、各センサ値の平均偏差α3*,β3*,γ3*を算出する。平均偏差は下記式により表される。
α3*=(Σn i=1|A−B|)/n
β3*=(Σn i=1|B−C|)/n
γ3*=(Σn i=1|C−A|)/n
In
α3 * = (Σ n i = 1 | A−B |) / n
β3 * = (Σ n i = 1 | B−C |) / n
γ3 * = (Σ n i = 1 | C−A |) / n
〔内部診断処理〕
ステップ102aでは、ECU1独自のタイミングにおいてセンサAの値を読み込み、ECU2,3からセンサB,Cを受け取り、偏差を算出する。偏差は下記式により表される。
α1=|A−B|
β1=|B−C|
γ1=|C−A|
[Internal diagnosis processing]
In
α1 = | A−B |
β1 = | BC |
γ1 = | C−A |
ステップ102bでは、ECU2独自のタイミングにおいてセンサBの値を読み込み、ECU1,3からセンサA,Cを受け取り、偏差を算出する。偏差は下記式により表される。
α2=|A−B|
β2=|B−C|
γ2=|C−A|
In
α2 = | A−B |
β2 = | B−C |
γ2 = | C−A |
ステップ102cでは、ECU3独自のタイミングにおいてセンサCの値を読み込み、ECU2,1からセンサB,Aを受け取り、偏差を算出する。偏差は下記式により表される。
α3=|A−B|
β3=|B−C|
γ3=|C−A|
In
α3 = | A−B |
β3 = | B−C |
γ3 = | C−A |
ステップ103aでは、偏差α1と平均偏差α1*との差が規格公差より小さいかどうかを判断し、小さいときはセンサAとセンサBは正常であると判断してステップ104aに進み、それ以外のときは、センサAまたはセンサBが故障と判定してステップ105aに進む。
In
ステップ103bでは、偏差α2と平均偏差α2*との差が規格公差より小さいかどうかを判断し、小さいときはセンサAとセンサBは正常であると判断してステップ104bに進み、それ以外のときは、センサAまたはセンサBが故障と判定してステップ105bに進む。
In
ステップ103cでは、偏差α3と平均偏差α3*との差が規格公差より小さいかどうかを判断し、小さいときはセンサAとセンサBは正常であると判断してステップ104cに進み、それ以外のときは、センサAまたはセンサBが故障と判定してステップ105cに進む。
In
ステップ104aでは、故障フラグFα1を0にセットする。
ステップ104bでは、故障フラグFα2を0にセットする。
ステップ104cでは、故障フラグFα3を0にセットする。
In
In
In
ステップ105aでは、故障フラグFα1を1にセットする。
ステップ105bでは、故障フラグFα2を1にセットする。
ステップ105cでは、故障フラグFα3を1にセットする。
In
In step 105b, the failure flag Fα2 is set to 1.
In
ステップ106aでは、偏差β1と平均偏差β1*との差が規格公差より小さいかどうかを判断し、小さいときはセンサBとセンサCは正常であると判断してステップ107aに進み、それ以外のときは、センサBまたはセンサCが故障と判定してステップ108aに進む。
In
ステップ106bでは、偏差β2と平均偏差β2*との差が規格公差より小さいかどうかを判断し、小さいときはセンサBとセンサCは正常であると判断してステップ107bに進み、それ以外のときは、センサBまたはセンサCが故障と判定してステップ108bに進む。
In
ステップ106cでは、偏差β3と平均偏差β3*との差が規格公差より小さいかどうかを判断し、小さいときはセンサBとセンサCは正常であると判断してステップ107cに進み、それ以外のときは、センサBまたはセンサCが故障と判定してステップ108cに進む。
In
ステップ107aでは、故障フラグFβ1を0にセットする。
ステップ107bでは、故障フラグFβ2を0にセットする。
ステップ107cでは、故障フラグFβ3を0にセットする。
In
In
In
ステップ108aでは、故障フラグFβ1を1にセットする。
ステップ108bでは、故障フラグFβ2を1にセットする。
ステップ108cでは、故障フラグFβ3を1にセットする。
In
In step 108b, the failure flag Fβ2 is set to 1.
In step 108c, the failure flag Fβ3 is set to 1.
ステップ109aでは、偏差γ1と平均偏差γ1*との差が規格公差より小さいかどうかを判断し、小さいときはセンサCとセンサAは正常であると判断してステップ110aに進み、それ以外のときは、センサCまたはセンサAが故障と判定してステップ111aに進む。
In
ステップ109bでは、偏差γ2と平均偏差γ2*との差が規格公差より小さいかどうかを判断し、小さいときはセンサCとセンサAは正常であると判断してステップ110bに進み、それ以外のときは、センサCまたはセンサAが故障と判定してステップ111bに進む。
In
ステップ109cでは、偏差γ3と平均偏差γ3*との差が規格公差より小さいかどうかを判断し、小さいときはセンサCとセンサAは正常であると判断してステップ110cに進み、それ以外のときは、センサCまたはセンサAが故障と判定してステップ111cに進む。
In
ステップ110aでは、サブ故障フラグFγ1を0にセットする。
ステップ110bでは、サブ故障フラグFγ2を0にセットする。
ステップ110cでは、サブ故障フラグFγ3を0にセットする。
In
In
In
ステップ111aでは、サブ故障フラグFγ1を1にセットする。
ステップ111bでは、サブ故障フラグFγ2を1にセットする。
ステップ111cでは、サブ故障フラグFγ3を1にセットする。
In step 111a, the sub failure flag Fγ1 is set to 1.
In step 111b, the sub failure flag Fγ2 is set to 1.
In step 111c, the sub failure flag Fγ3 is set to 1.
ステップ112aでは、ECU1の故障フラグF1(Fα1,Fβ1,Fγ1)の組み合わせをセットする。
ステップ112bでは、ECU2の故障フラグF2(Fα2,Fβ2,Fγ2)の組み合わせをセットする。
ステップ112cでは、ECU3の故障フラグF3(Fα3,Fβ3,Fγ3)の組み合わせをセットする。
In
In
In step 112c, a combination of a failure flag F3 (Fα3, Fβ3, Fγ3) of the ECU 3 is set.
〔相対診断処理〕
ステップ113aでは、ECU2,ECU3より故障フラグF2,F3の結果を受け取る。
ステップ113bでは、ECU1,ECU3より故障フラグF1,F3の結果を受け取る。
ステップ113cでは、ECU1,ECU2より故障フラグF1,F2の結果を受け取る。
[Relative diagnosis processing]
In step 113a, the results of the failure flags F2 and F3 are received from ECU2 and ECU3.
In step 113b, the results of the failure flags F1 and F3 are received from ECU1 and ECU3.
In step 113c, the results of the failure flags F1 and F2 are received from ECU1 and ECU2.
ステップ114aでは、F1=F2かどうかを判断し、Yesのときはステップ115aに進み、サブエラーフラグEα1を0にセットする。一方、Noのときはステップ116aに進み、サブエラーフラグEα1を1にセットする。
ステップ114bでは、F2=F1かどうかを判断し、Yesのときはステップ115bに進み、サブエラーフラグEα2を0にセットする。一方、Noのときはステップ116bに進み、サブエラーフラグEα2を1にセットする。
ステップ114cでは、F3=F1かどうかを判断し、Yesのときはステップ115cに進み、サブエラーフラグEα3を0にセットする。一方、Noのときはステップ116cに進み、サブエラーフラグEα3を1にセットする。
In
In
In
ステップ117aでは、F1=F3かどうかを判断し、Yesのときはステップ118aに進み、サブエラーフラグEβ1を0にセットする。一方、Noのときはステップ119aに進み、サブエラーフラグEβ1を1にセットする。
ステップ117bでは、F2=F3かどうかを判断し、Yesのときはステップ118bに進み、サブエラーフラグEβ2を0にセットする。一方、Noのときはステップ119bに進み、サブエラーフラグEβ2を1にセットする。
ステップ117cでは、F3=F2かどうかを判断し、Yesのときはステップ118cに進み、サブエラーフラグEβ3を0にセットする。一方、Noのときはステップ119cに進み、サブエラーフラグEβ3を1にセットする。
In
In
In
ステップ120aでは、エラーフラグE1=(Eα1,Eβ1)をセットする。
ステップ120bでは、エラーフラグE2=(Eα2,Eβ2)をセットする。
ステップ120cでは、エラーフラグE3=(Eα3,Eβ3)をセットする。
In
In
In
〔再初期化指示部〕
ステップ121aでは、エラーフラグE1が(1,1)の組み合わせかどうかを判断し、この組み合わせのときはステップ101aに進んでECU1の再初期化を実行し、それ以外のときはステップ122aに進む。
ステップ121bでは、エラーフラグE2が(1,1)の組み合わせかどうかを判断し、この組み合わせのときはステップ101bに進んでECU2の再初期化を実行し、それ以外のときはステップ122bに進む。
ステップ121cでは、エラーフラグE3が(1,1)の組み合わせかどうかを判断し、この組み合わせのときはステップ101cに進んでECU3の再初期化を実行し、それ以外のときはステップ122cに進む。
[Re-initialization instruction section]
In
In
In
ステップ122aでは、故障フラグF1の組み合わせを判別し、(0,0,0)のときは全てのセンサが正常と判断してステップ102aに進み、センサ故障診断処理を継続する。次に、(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)の組み合わせのときはステップ101aに進み、ECU1の再初期化を行う。
ステップ122bでは、故障フラグF2の組み合わせを判別し、(0,0,0)のときは全てのセンサが正常と判断してステップ102bに進み、センサ故障診断処理を継続する。次に、(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)の組み合わせのときはステップ101bに進み、ECU2の再初期化を行う。
ステップ122cでは、故障フラグF1の組み合わせを判別し、(0,0,0)のときは全てのセンサが正常と判断してステップ102cに進み、センサ故障診断処理を継続する。次に、(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)の組み合わせのときはステップ101cに進み、ECU3の再初期化を行う。
In
In
In
〔フェール処理部〕
上記ステップ122a〜122cにおいて、(1,0,1)のときはステップ123へ進み、センサAが故障と判断し、ECU1をシャットダウン後、システムをフェールモードに移行する。また、(1,1,0)のときはステップ124に進み、センサBが故障と判断し、ECU2をシャットダウン後、システムをフェールモードに移行する。また、(0,1,1)のときはステップ125に進み、センサCが故障と判断し、ECU3をシャットダウン後、システムをフェールモードに移行する。
[Fail processing section]
In the
(センサ故障診断処理の作用)
次に、上記フローチャートに基づくセンサ故障診断処理の作用について説明する。まず、初期化処理部により各コントローラの起動時に各センサA,B,Cの相対関係値である平均偏差α*,β*,γ*を取得する。次に、内部診断処理部において、各センサA,B,Cの値の偏差α,β,γを演算し、この値と相対関係値である平均偏差との偏差が規格公差内かどうかを診断し、その正常・異常判断結果を故障フラグとして設定する。次に、相対診断処理部において、各コントローラ自身の内部診断結果である故障フラグと、他のコントローラの内部診断結果である故障フラグとに基づいて正常かどうかを診断し、その一致・不一致の診断結果をエラーフラグに設定する。
(Operation of sensor failure diagnosis processing)
Next, the operation of the sensor failure diagnosis process based on the flowchart will be described. First, average deviations α *, β *, and γ *, which are relative values of sensors A, B, and C, are acquired by the initialization processing unit when each controller is activated. Next, in the internal diagnosis processing unit, the deviations α, β, γ of the values of the sensors A, B, C are calculated, and it is diagnosed whether the deviation between this value and the average deviation which is a relative value is within the standard tolerance. The normal / abnormal judgment result is set as a failure flag. Next, the relative diagnosis processing unit diagnoses whether each controller is normal based on the failure flag that is the internal diagnosis result of each controller and the failure flag that is the internal diagnosis result of the other controller, and the matching / mismatch diagnosis Set result to error flag.
次に、再初期化指示部において、この相対診断結果であるエラーフラグに基づいて、自身の診断結果が他のコントローラの内部診断結果と異なる、すなわちE=(1,1)のときは、初期化処理部に進み再初期化を行う。一方、E=(0,0)、(1,0)、(0,1)のときは、更に自身の内部診断結果を参照し、内部診断結果に異常判断結果が1つだけ含まれる、すなわちF=(1,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)のときは、やはり初期化処理部に進み再初期化を行う。これにより、1つだけ異常という物理的にあり得ない状態を回避することが可能となり、誤った故障判断を回避することができる。 Next, in the re-initialization instruction unit, when the own diagnosis result is different from the internal diagnosis result of other controllers based on the error flag which is the relative diagnosis result, that is, when E = (1, 1), the initial value Go to the initialization processor and reinitialize. On the other hand, when E = (0,0), (1,0), (0,1), the internal diagnosis result is further referred to and only one abnormality determination result is included in the internal diagnosis result. When F = (1, 0, 0), (0, 1, 0), (0, 0, 1), the process proceeds to the initialization processing unit and re-initialization is performed. As a result, it is possible to avoid a physically impossible state of only one abnormality, and an erroneous failure determination can be avoided.
相対診断処理部の多数決により自身の内部診断結果と一致する他の内部診断結果が存在、すなわちF=(1,0)、(0,1)であって、かつ、自身の内部診断結果に異常判断結果が2つ含まれる、すなわちF=(1,1,0)、(1,0,1)、(0,1,1)のいずれかのときは、この2つの異常判断結果の両方に係るセンサ故障と判断し、フェール処理部において、この故障と判断されたセンサに接続されたコントローラをシャットダウンするとともに、フェールモードへ移行する。例えば、F1=(1,1,0)のときは、Fα1とFβ1が異常のときである。この両方に係るセンサとは、センサBであるため、センサBが故障していると判断し、センサBに接続されたECU2をシャットダウンすることとなる。 Due to the majority of the relative diagnosis processing unit, there is another internal diagnosis result that coincides with its own internal diagnosis result, that is, F = (1, 0), (0, 1), and the internal diagnosis result is abnormal. When two determination results are included, that is, when F = (1,1,0), (1,0,1), or (0,1,1), both of these two abnormality determination results It is determined that the sensor is faulty, and the fail processing unit shuts down the controller connected to the sensor determined to be faulty and shifts to the fail mode. For example, when F1 = (1, 1, 0), Fα1 and Fβ1 are abnormal. Since the sensor relating to both is the sensor B, it is determined that the sensor B is out of order, and the ECU 2 connected to the sensor B is shut down.
次に、初期化処理が適正に行われなかった場合について、図6のタイムチャートに基づいて説明する。図6は各センサA,B,Cが故障していないにも係わらずECU2が物理的にあり得ない状態と診断してしまう場合を表すタイムチャートである。 Next, a case where the initialization process is not properly performed will be described based on the time chart of FIG. FIG. 6 is a time chart showing a case where ECU 2 is diagnosed as a physically impossible state even though each sensor A, B, C has not failed.
本実施例のセンサ故障診断処理では、各センサの偏差が所定範囲内かどうかによって異常を検出する。各センサA,B,Cは、図2または図3に示すように、基本的に機械的に1つの回転要素を監視しており、それぞれの値は同じ値を示すはずである。しかしながら、各センサが予め持っている機械的結合部における公差分、各ECU1〜ECU3の初期化タイミングのバラツキ等により各センサの値は必ずしも同じ値とは限らない。特に、各ECU1〜ECU3の起動タイミングは、システム起動時に電源電圧が供給され、その電圧が所定値以上となったときであり、数ミリsecオーダーでは、必ずしも同期して各ECU1〜ECU3のシステムが起動するわけではない。また、初期化処理部において、制御周期内のどのタイミングで他のECUから初期化用の各センサ値の読み込みを開始するかについてまで、各ECU1〜ECU3間で同期を図っていない場合もある。
In the sensor failure diagnosis process of the present embodiment, an abnormality is detected depending on whether the deviation of each sensor is within a predetermined range. Each sensor A, B, C basically monitors one rotating element mechanically as shown in FIG. 2 or 3, and each value should show the same value. However, the values of the sensors are not necessarily the same due to tolerances in the mechanical coupling portions that the sensors have in advance, variations in the initialization timing of the ECU1 to ECU3, and the like. In particular, the startup timing of each ECU1 to ECU3 is when the power supply voltage is supplied at the time of system startup and the voltage exceeds a predetermined value, and in the order of several milliseconds, the system of each ECU1 to ECU3 is not necessarily synchronized. It does not start. In addition, the initialization processing unit may not synchronize between the
そこで、各ECU1〜ECU3のそれぞれ独自のタイミングにおいて、これら各センサ間の偏差の平均値α*,β*,γ*を算出し、この平均偏差と、各ECU1〜ECU3の診断タイミングにおいて同時に読み込まれる各センサ値の偏差α,β,γとを比較することで各センサの故障診断を行う。このとき、各センサの故障診断は、各コントローラECU1〜ECU3において個々に行われる。 Therefore, the average values α *, β *, and γ * of the deviations between these sensors are calculated at each ECU1 to ECU3's own timing, and the average deviation and the ECU1 to ECU3 diagnosis timing are read simultaneously. A failure diagnosis of each sensor is performed by comparing the deviations α, β, and γ of the sensor values. At this time, failure diagnosis of each sensor is individually performed in each of the controllers ECU1 to ECU3.
ここで、センサ値が角速度の変化を有することで誤診断し、その誤診断が本願の故障診断処理によって解消される場合について説明する。図6はセンサ値に角速度変化がある場合において各ECU1〜3の初期化タイミングと診断タイミングとの関係を表す図である。まず、各ECU1〜3において、各ECU内における内部診断処理と、各ECUの内部診断結果に基づく各ECU間の相対診断処理に分けて説明する。
Here, a case will be described where a sensor value is misdiagnosed by having a change in angular velocity, and the misdiagnosis is eliminated by the fault diagnosis processing of the present application. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the initialization timing of each of the
(各ECU内における内部診断処理について)
〔ECU1の内部診断処理〕
図6に示すように、ECU1の故障診断タイミングよりも前のタイミングにおいて、ECU1の初期化処理が実行され、偏差の平均値α1*,β1*,γ1*を演算する。ここで、偏差の平均値を演算する際、他のコントローラからセンサ値を読み込むタイミングは必ずしも一致していないため、図中○がセンサAの値となり、図中△がECU2から受け取るセンサBの値となり、図中×がECU3から受け取るセンサCの値となる。
(About internal diagnostic processing in each ECU)
[Internal diagnosis processing of ECU1]
As shown in FIG. 6, at the timing before the failure diagnosis timing of ECU1, initialization processing of ECU1 is executed, and average values α1 *, β1 *, and γ1 * of deviations are calculated. Here, when the average value of the deviation is calculated, the timing for reading the sensor value from another controller does not necessarily match. Therefore, the circle in the figure is the value of sensor A, and the triangle in the figure is the value of sensor B received from ECU2. In the figure, x is the value of sensor C received from ECU3.
次に、上記初期化処理により偏差の平均値を設定した後、ECU1の故障診断タイミングにおいて、他のECU2,3から同時にセンサ値が読み込まれる。このとき、各偏差α1,β1,γ1は初期化時に設定された平均偏差±規格公差内にあるため、正常と判断され、各サブ故障フラグFα1,Fβ1,Fγ1は0にセットされ、故障フラグF1は(0,0,0)にセットされる。 Next, after setting the average deviation value by the initialization process, the sensor values are simultaneously read from the other ECUs 2 and 3 at the failure diagnosis timing of ECU1. At this time, since each deviation α1, β1, γ1 is within the average deviation ± standard tolerance set at the time of initialization, it is determined to be normal, and each sub failure flag Fα1, Fβ1, Fγ1 is set to 0, and failure flag F1 Is set to (0,0,0).
〔ECU2の内部診断処理〕
上記ECU1の処理と同様に、ECU2の故障診断タイミングよりも前のタイミングにおいて、ECU2の初期化処理が実行され、偏差の平均値α2*,β2*,γ2*を演算する。ECU2では、初期化のためにセンサ値を他のECU1,3から読み込むと、センサ値の角速度が変化しているため、偏差の平均値α2*,β2*,γ2*は特にγ2*が小さな値として出力される。
[Internal diagnostic processing of ECU2]
Similar to the processing of ECU1, the initialization processing of ECU2 is executed at a timing before the failure diagnosis timing of ECU2, and average values α2 *, β2 *, and γ2 * of deviations are calculated. In ECU2, when the sensor value is read from
次に、上記初期化処理により偏差の平均値を設定した後、ECU2の故障診断タイミングにおいて、他のECU1,3から同時にセンサ値が読み込まれる。このとき、各偏差α2,β2は初期化時に設定された平均偏差±規格公差内にあるものの、γ2は初期化時に設定された平均偏差±規格公差から外れた値となる。よって、サブ故障フラグFγ2が1にセットされ、故障フラグFは(0,0,1)にセットされる。
Next, after setting the average value of deviations by the initialization process, the sensor values are simultaneously read from the
〔ECU3の内部診断処理〕
上記ECU1の処理と同様に、ECU3の故障診断タイミングよりも前のタイミングにおいて、ECU3の初期化処理が実行され、偏差の平均値α3*,β3*,γ3*を演算する。ECU3では、初期化のためにセンサ値を他のECU1,2から読み込む。次に、上記初期化処理により偏差の平均値を設定した後、ECU3の故障診断タイミングにおいて、他のECU1,2から同時にセンサ値が読み込まれる。このとき、各偏差α3,β3,γ3は初期化時に設定された平均偏差±規格公差内にあるため、正常と判断され、各サブ故障フラグFα3,Fβ3,Fγ3は0にセットされ、故障フラグF3は(0,0,0)にセットされる。
[Internal diagnostic processing of ECU3]
Similar to the processing of ECU1, the initialization processing of ECU3 is executed at the timing before the failure diagnosis timing of ECU3, and average values α3 *, β3 *, and γ3 * of deviations are calculated. ECU3 reads the sensor value from other ECU1 and 2 for initialization. Next, after setting the average deviation value by the initialization process, the sensor values are simultaneously read from the
(各ECUの故障診断結果に基づく各ECU間の相対診断処理について)
〔ECU1の相対診断処理〕
ECU1では、他のECU2,3から故障フラグF2,F3の結果を受け取り、自身が診断した故障フラグF1と比較する。F1とF2を比較すると、この場合F1=(0,0,0)、F2=(0,0,1)であるため、サブエラーフラグEα1を1にセットする。次に、F1とF3を比較すると、この場合F3=(0,0,0)であるため、サブエラーフラグEβ1を0にセットする。上記結果に基づいて、最終的なエラーフラグE1は(1,0)にセットされる。
(Relative diagnosis processing between each ECU based on the failure diagnosis result of each ECU)
[ECU1 relative diagnosis processing]
The
次に、エラーフラグE1の種別を判断し、E1=(1,0)であるため、このことはECU1と同じ判断をしているECUが存在することを意味する。すなわち、各ECU間における故障フラグの多数決により、ECU1の判断は正しいと見なしてよい。次に、ECU1における具体的な故障フラグF1の中身について検証し、故障フラグF1が(0,0,0)であるため、何ら異常が検出されておらず正常であるため、故障診断処理が継続して行われる。
Next, the type of the error flag E1 is determined. Since E1 = (1, 0), this means that there is an ECU that makes the same determination as ECU1. In other words, the judgment of ECU1 may be regarded as correct by the majority decision of the failure flag between the ECUs. Next, the specific contents of the failure flag F1 in the
〔ECU2の相対診断処理〕
ECU2では、他のECU1,3から故障フラグF1,F3の結果を受け取り、自身が診断した故障フラグF2と比較する。F2とF1を比較すると、この場合F2=(0,0,1)、F1=(0,0,0)であるため、サブエラーフラグEα2を1にセットする。次に、F2とF3を比較すると、この場合F3=(0,0,0)であるため、サブエラーフラグEβ2を1にセットする。上記結果に基づいて、最終的なエラーフラグE2は(1,1)にセットされる。
[ECU2 relative diagnostic processing]
The ECU 2 receives the results of the failure flags F1 and F3 from the
次に、エラーフラグE2の種別を判断し、E2=(1,1)であるため、このことは他のECU2の判断がECU1,3のいずれとも異なることを意味している。仮に、いずれかのセンサが故障していれば、他のECU1,3においても同じ判断が成されるのに、自分だけが異常な判断をしている状態とは、物理的にはあり得ない診断を行ったことになる。このときは、初期化処理における平均偏差α2*,β2*,γ2*の設定がおかしい可能性が高いため、ステップ101bに進み、ECU2の再初期化を実行する。この再初期化によって適正な平均偏差α2*,β2*,γ2*が設定されると、次の診断時には故障フラグF2は(0,0,0)にセットされ、他のECU1,3との診断結果と同じとなる。
Next, since the type of the error flag E2 is determined and E2 = (1, 1), this means that the determination of the other ECU2 is different from any of the ECU1 and ECU3. If one of the sensors is faulty, the same judgment can be made in the
すなわち、ECU2のみで故障診断していたときは、物理的にあり得ない診断結果である(0,0,1)という状態が存在し、この状態を許容してよいのかどうかが分からなかった。また、この状態を許容することで実際にセンサがフェールしたときに誤診断する虞があった。これに対し、他のECUの診断結果と比較し、再初期化処理を実行することで、物理的にあり得ない診断結果が放置されることがない。また、再初期化処理を施すのみで上記問題を解消することができるため、システム全体をフェールモードに移行する必要が無く、システムのロバスト性を確保することができる。 That is, when the failure diagnosis is performed only with the ECU 2, there is a state (0, 0, 1), which is a physically impossible diagnosis result, and it is not known whether this state may be allowed. In addition, by allowing this state, there is a risk of erroneous diagnosis when the sensor actually fails. On the other hand, by comparing with the diagnosis results of other ECUs and executing the reinitialization process, the physically impossible diagnosis results are not left unattended. Further, since the above problem can be solved only by performing re-initialization processing, it is not necessary to shift the entire system to the fail mode, and the robustness of the system can be ensured.
〔ECU3の相対診断処理〕
ECU3では、他のECU1,2から故障フラグF1,F2の結果を受け取り、自身が診断した故障フラグF3と比較する。F3とF1を比較すると、この場合F3=(0,0,0)、F1=(0,0,0)であるため、サブエラーフラグEα3を0にセットする。次に、F3とF2を比較すると、この場合F2=(0,0,1)であるため、サブエラーフラグEβ3を1にセットする。上記結果に基づいて、最終的なエラーフラグE3は(0,1)にセットされる。
[ECU3 relative diagnosis processing]
The ECU 3 receives the results of the failure flags F1 and F2 from the
次に、エラーフラグE3の種別を判断し、E3=(0,1)であるため、このことはECU3と同じ判断をしているECUが存在することを意味する。すなわち、各ECU間における故障フラグの多数決により、ECU3の判断は正しいと見なしてよい。次に、ECU3における具体的な故障フラグF3の中身について検証し、故障フラグF3が(0,0,0)であるため、何ら異常が検出されておらず正常であるため、故障診断処理が継続して行われる。 Next, the type of the error flag E3 is determined. Since E3 = (0, 1), this means that there is an ECU that makes the same determination as ECU3. In other words, the judgment of the ECU 3 may be regarded as correct by the majority decision of the failure flag between the ECUs. Next, the contents of the specific failure flag F3 in the ECU 3 are verified, and since the failure flag F3 is (0, 0, 0), no abnormality is detected and normal, so the failure diagnosis process continues. Done.
このように、初期化処理が適正に行われなかった場合であっても、その適正に行われなかったECU2が再初期化処理を行うことで、フェールモードに陥ることなく故障診断処理を継続することができる。 In this way, even when the initialization process is not performed properly, the failure diagnosis process is continued without falling into the fail mode by performing the re-initialization process by the ECU 2 that has not been properly performed. be able to.
以上説明したように、実施例1の冗長系システムにあっては、下記に列挙する作用効果を奏する。 As described above, the redundant system according to the first embodiment has the following effects.
(1).各コントローラECU1〜ECU3の起動後に各センサA,B,Cの相対関係値である平均偏差を取得する初期化処理部と、各センサA,B,Cの値を平均偏差に基づいて正常かどうかを診断する内部診断処理部と、自身の内部診断結果と他のコントローラの内部診断結果に基づいて正常かどうかを診断する相対診断処理部と、相対診断結果により自身の内部診断結果が他のコントローラの内部診断結果と異なるときは、再初期化を行う再初期化指示部とを備えた。よって、物理的にあり得ない状態等においてフェールセーフ作動に陥ることがなく、故障判断のロバスト性を確保できる。また、再初期化により物理的にあり得ない状態等を放置することがなく、誤った診断を回避することができる。 (1). An initialization processing unit for obtaining an average deviation which is a relative relation value of each of the sensors A, B and C after starting each of the controllers ECU1 to ECU3, and a value of each of the sensors A, B and C based on the average deviation Internal diagnosis processing unit for diagnosing normality, relative diagnosis processing unit for diagnosing normality based on its own internal diagnosis result and the internal diagnosis result of another controller, and its internal diagnosis result based on the relative diagnosis result Is different from the internal diagnosis result of other controllers, a re-initialization instruction unit for performing re-initialization is provided. Therefore, a fail-safe operation is not caused in a physically impossible state and the robustness of failure determination can be ensured. In addition, a state that is physically impossible due to reinitialization is not left, and erroneous diagnosis can be avoided.
(2).内部診断処理部は、センサAとセンサBの偏差に係わる正常・異常判断と、センサBとセンサCの偏差に係わる正常・異常判断と、センサCとセンサAの偏差に係わる正常・異常判断とを実行する処理部であり、相対診断処理部は、各コントローラの前記内部診断結果の一致・不一致の多数決により診断する処理部であり、再初期化指示部は、相対診断処理部の多数決により自身の前記内部診断結果と一致する他の前記内部診断結果が存在した場合で、自身の前記内部診断結果で異常判断結果が1つだけあったときは、初期化処理部により再初期化を行うこととした。すなわち、多数決判断により自身の判断に加え、他のコントローラの判断との一致・不一致を確認することが可能となり、物理的にあり得ない状態等を内包していたとしても、正常との判断をしないようにできる。また、その後、物理的にあり得ない状態は再初期化により解消することが可能となり、誤った診断を回避することができる。 (2) The internal diagnosis processing unit determines normality / abnormality related to the difference between sensor A and sensor B, normality / abnormality determination related to the difference between sensor B and sensor C, and normality related to the difference between sensor C and sensor A. A processing unit that executes an abnormality determination, a relative diagnosis processing unit is a processing unit that diagnoses by a majority decision of match / mismatch of the internal diagnosis results of each controller, and a reinitialization instruction unit is a relative diagnosis processing unit In the case where there is another internal diagnostic result that matches the internal diagnostic result of itself due to the majority vote, and there is only one abnormality determination result in the internal diagnostic result of itself, the initialization processing unit re-initializes It was decided to carry out. In other words, it is possible to confirm the match / mismatch with the judgment of other controllers in addition to its own judgment by majority decision, and even if it contains a physically impossible state etc., it is judged that it is normal You can avoid it. Further, after that, a physically impossible state can be resolved by reinitialization, and erroneous diagnosis can be avoided.
(3).相対診断処理部の多数決により自身の前記内部診断結果と一致する他の前記内部診断結果が存在し、かつ、自身の前記内部診断結果で異常判断結果が2つあったときは、この2つの異常判断結果の両方に係るセンサが故障と判断し、この故障と判断されたセンサに接続されたコントローラを停止するフェール処理部を有することとした。よって、センサ自身の故障に加え、そのセンサと接続されたコントローラが故障した場合であっても、シャットダウンにより誤った制御が成されることがなく、確実に誤作動を防止することができる。 (3). When there is another internal diagnosis result that coincides with the internal diagnosis result by the majority of the relative diagnosis processing unit, and there are two abnormality determination results in the internal diagnosis result, The sensor related to both of the two abnormality determination results is determined to be a failure, and a failure processing unit is provided to stop the controller connected to the sensor determined to be the failure. Therefore, in addition to the failure of the sensor itself, even if the controller connected to the sensor fails, erroneous control is not performed by shutdown, and malfunction can be reliably prevented.
(他の実施例)
以上、本発明の冗長系システムを、ステアバイワイヤシステムに適用した実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。例えば、バイワイヤシステムのように冗長系が要求されるブレーキバイワイヤシステムに適用しても良いし、運転者のシフトレバー操作により変速段等を制御するシフトバイワイヤシステムに適用してもよい。また、車両搭載型のシステムに限らず、冗長系システムを備えた構成であれば、全て適用可能である。
(Other examples)
The redundant system of the present invention has been described based on the first embodiment applied to the steer-by-wire system. However, the specific configuration is not limited to the first embodiment, and each claim in the claims Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to the paragraph. For example, the present invention may be applied to a brake-by-wire system that requires a redundant system, such as a by-wire system, or may be applied to a shift-by-wire system that controls a gear position or the like by a driver's shift lever operation. Moreover, not only a vehicle-mounted system but all configurations can be applied as long as the system includes a redundant system.
1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 反力モータ
4 ステアリングラック
5 転舵モータ
6 電磁クラッチ
7 バックアップ機構
8 操舵角センサ
9 操舵トルクセンサ
12 転舵トルクセンサ
13 ロータリエンコーダ
14 コントロールユニット
15 ピニオンシャフト
16 スパイラルケーブル
20 操向輪
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記各コントローラは、
前記各コントローラの起動後に前記各センサの相対関係値を取得する初期化処理部と、
各センサの値を前記相対関係値に基づいて正常かどうかを診断する内部診断処理部と、
自身の前記内部診断結果と他のコントローラの内部診断結果に基づいて正常かどうかを診断する相対診断処理部と、
前記相対診断結果により自身の内部診断結果が他のコントローラの内部診断結果と異なるときは、前記初期化処理部により再初期化を行う再初期化指示部と、
を備えたことを特徴とする冗長系システム。 In a redundant system in which the same measurement object is measured by a plurality of sensors and the value of each sensor is monitored by a plurality of controllers,
Each controller is
An initialization processing unit for obtaining a relative relation value of each sensor after activation of each controller;
An internal diagnostic processing unit for diagnosing whether each sensor value is normal based on the relative relationship value;
A relative diagnostic processing unit for diagnosing whether or not normality based on the internal diagnostic result of itself and the internal diagnostic result of another controller;
When the internal diagnosis result of the controller is different from the internal diagnosis result of another controller by the relative diagnosis result, a reinitialization instruction unit that performs reinitialization by the initialization processing unit,
A redundant system characterized by comprising:
前記複数のセンサは、第1センサと、第2センサと、第3センサであり、
前記複数のコントローラは、前記第1センサに接続された第1コントローラと、前記第2センサに接続された第2コントローラと、前記第3センサに接続された第3コントローラであると共に、前記各コントローラは通信により各センサ値を共有する構成であり、
前記内部診断処理部は、前記第1センサと第2センサの偏差に係わる正常・異常判断と、前記第2センサと第3センサの偏差に係わる正常・異常判断と、前記第3センサと第1センサの偏差に係わる正常・異常判断とを実行する処理部であり、
前記相対診断処理部は、前記各コントローラの前記内部診断結果の一致・不一致の多数決により診断する処理部であり、
前記再初期化指示部は、前記相対診断処理部の多数決により自身の前記内部診断結果と一致する他の前記内部診断結果が存在した場合で、自身の前記内部診断結果で異常判断結果が1つだけあったときは、前記初期化処理部により再初期化を行うことを特徴とする冗長系システム。 In the redundant system according to claim 1,
The plurality of sensors are a first sensor, a second sensor, and a third sensor,
The plurality of controllers are a first controller connected to the first sensor, a second controller connected to the second sensor, and a third controller connected to the third sensor. Is a configuration to share each sensor value by communication,
The internal diagnosis processing unit is configured to determine normality / abnormality related to a deviation between the first sensor and the second sensor, normality / abnormality determination related to a deviation between the second sensor and the third sensor, the third sensor and the first sensor. It is a processing unit that performs normality / abnormality judgment related to sensor deviation,
The relative diagnosis processing unit is a processing unit that diagnoses by majority decision of coincidence / mismatch of the internal diagnosis results of the controllers,
The re-initialization instruction unit has one abnormality determination result in its own internal diagnosis result when there is another internal diagnosis result that coincides with its own internal diagnosis result due to the majority of the relative diagnosis processing unit. When there is only a redundant system, the initialization system performs reinitialization.
前記相対診断処理部の多数決により自身の前記内部診断結果と一致する他の前記内部診断結果が存在し、かつ、自身の前記内部診断結果で異常判断結果が2つあったときは、この2つの異常判断結果の両方に係るセンサが故障と判断し、この故障と判断されたセンサに接続されたコントローラを停止するフェール処理部を有することを特徴とする冗長系システム。 In the redundant system according to claim 2,
If there is another internal diagnosis result that matches the internal diagnosis result of the relative diagnosis processing majority, and there are two abnormality determination results in the internal diagnosis result, the two A redundant system comprising: a fail processing unit that determines that a sensor related to both abnormality determination results is faulty and stops a controller connected to the sensor judged to be faulty.
前記各コントローラの起動後に前記各センサの相対関係値を取得し、各センサの値を前記相対関係値に基づいて正常かどうかを内部診断し、自身の内部診断結果と他のコントローラの内部診断結果に基づいて正常かどうかを相対診断し、この相対診断結果により自身の内部診断結果が他のコントローラの内部診断結果と異なるときは、前記相対関係値を取得し直すことを特徴とする冗長系システムの故障診断方法。
In the fault diagnosis method for a redundant system in which the same measurement object is measured by a plurality of sensors and the values of the respective sensors are monitored by a plurality of controllers.
After starting each controller, the relative relation value of each sensor is acquired, whether each sensor value is normal based on the relative relation value, whether it is normal, and its own internal diagnosis result and the internal diagnosis result of another controller The redundant system is characterized in that a relative diagnosis is performed based on the relative diagnosis result, and when the internal diagnosis result of the controller is different from the internal diagnosis result of another controller, the relative relation value is reacquired. Fault diagnosis method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005128439A JP4639930B2 (en) | 2005-04-26 | 2005-04-26 | Redundant system and fault diagnosis method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005128439A JP4639930B2 (en) | 2005-04-26 | 2005-04-26 | Redundant system and fault diagnosis method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006306166A true JP2006306166A (en) | 2006-11-09 |
JP4639930B2 JP4639930B2 (en) | 2011-02-23 |
Family
ID=37473557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005128439A Expired - Fee Related JP4639930B2 (en) | 2005-04-26 | 2005-04-26 | Redundant system and fault diagnosis method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4639930B2 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009098028A (en) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Minebea Co Ltd | Resolver, measurement device, signal processing method and program |
US8296642B2 (en) | 2009-07-21 | 2012-10-23 | Seiko Epson Corporation | Signal judgement circuit, integrated circuit device and electronic equipment |
WO2015125235A1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-08-27 | 三菱電機株式会社 | Motor rotation angle detection apparatus and electric power steering apparatus using same |
JP2018033228A (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | Ntn株式会社 | Electric motor device |
JP2018106513A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社デンソー | Detection device |
JP2020001477A (en) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | Steering system for vehicle |
US10723347B2 (en) | 2015-06-02 | 2020-07-28 | Denso Corporation | Vehicle control device and vehicle control method |
CN112526979A (en) * | 2020-12-16 | 2021-03-19 | 中国兵器装备集团自动化研究所 | Serial communication interface diagnosis system and method of multiple redundancy architecture |
CN116890907A (en) * | 2023-08-08 | 2023-10-17 | 小米汽车科技有限公司 | Steering control method and device for vehicle, vehicle and medium |
GB2622434A (en) * | 2022-09-16 | 2024-03-20 | Zf Automotive Uk Ltd | A dual motor drive assembly |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111605611A (en) * | 2020-05-25 | 2020-09-01 | 杭州世宝汽车方向机有限公司 | Electric intelligent linear servo tie rod vehicle steering method and system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59212902A (en) * | 1983-05-18 | 1984-12-01 | Hitachi Ltd | Multiplexing controller |
JPS62139905A (en) * | 1985-12-16 | 1987-06-23 | Hitachi Ltd | Turbine controller |
JPS6454103U (en) * | 1987-09-28 | 1989-04-04 | ||
JPH01303001A (en) * | 1988-05-31 | 1989-12-06 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic train controller |
JPH10176582A (en) * | 1996-12-19 | 1998-06-30 | Toyota Motor Corp | Throttle control device |
JPH11351040A (en) * | 1998-06-08 | 1999-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | Control system for internal-combustion engine |
-
2005
- 2005-04-26 JP JP2005128439A patent/JP4639930B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59212902A (en) * | 1983-05-18 | 1984-12-01 | Hitachi Ltd | Multiplexing controller |
JPS62139905A (en) * | 1985-12-16 | 1987-06-23 | Hitachi Ltd | Turbine controller |
JPS6454103U (en) * | 1987-09-28 | 1989-04-04 | ||
JPH01303001A (en) * | 1988-05-31 | 1989-12-06 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic train controller |
JPH10176582A (en) * | 1996-12-19 | 1998-06-30 | Toyota Motor Corp | Throttle control device |
JPH11351040A (en) * | 1998-06-08 | 1999-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | Control system for internal-combustion engine |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009098028A (en) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Minebea Co Ltd | Resolver, measurement device, signal processing method and program |
US8296642B2 (en) | 2009-07-21 | 2012-10-23 | Seiko Epson Corporation | Signal judgement circuit, integrated circuit device and electronic equipment |
WO2015125235A1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-08-27 | 三菱電機株式会社 | Motor rotation angle detection apparatus and electric power steering apparatus using same |
JP6095845B2 (en) * | 2014-02-19 | 2017-03-15 | 三菱電機株式会社 | Motor rotation angle detection device and electric power steering device using the same |
JPWO2015125235A1 (en) * | 2014-02-19 | 2017-03-30 | 三菱電機株式会社 | Motor rotation angle detection device and electric power steering device using the same |
US9759582B2 (en) | 2014-02-19 | 2017-09-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor rotational angle detection device and electric power steering device using motor rotational angle detection device |
US10723347B2 (en) | 2015-06-02 | 2020-07-28 | Denso Corporation | Vehicle control device and vehicle control method |
JP2018033228A (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | Ntn株式会社 | Electric motor device |
WO2018038021A1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | Ntn株式会社 | Electric motor apparatus |
JP2018106513A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社デンソー | Detection device |
JP2020001477A (en) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | Steering system for vehicle |
JP7035843B2 (en) | 2018-06-26 | 2022-03-15 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle steering system |
US11299195B2 (en) | 2018-06-26 | 2022-04-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle steering system |
CN112526979A (en) * | 2020-12-16 | 2021-03-19 | 中国兵器装备集团自动化研究所 | Serial communication interface diagnosis system and method of multiple redundancy architecture |
CN112526979B (en) * | 2020-12-16 | 2023-06-09 | 中国兵器装备集团自动化研究所 | Serial communication interface diagnosis system and method with multiple redundancy architecture |
GB2622434A (en) * | 2022-09-16 | 2024-03-20 | Zf Automotive Uk Ltd | A dual motor drive assembly |
CN116890907A (en) * | 2023-08-08 | 2023-10-17 | 小米汽车科技有限公司 | Steering control method and device for vehicle, vehicle and medium |
CN116890907B (en) * | 2023-08-08 | 2024-05-07 | 小米汽车科技有限公司 | Steering control method and device for vehicle, vehicle and medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4639930B2 (en) | 2011-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4639930B2 (en) | Redundant system and fault diagnosis method thereof | |
US5440487A (en) | Process and device for dealing with errors in electronic control devices | |
EP2289744B1 (en) | Good checking for vehicle yaw rate sensor | |
JP2513878B2 (en) | Control device for rear wheel steering of automobile | |
CN111699125B (en) | Method for providing steering assistance for an electromechanical steering system of a motor vehicle comprising a control device of redundant design | |
JP5126393B2 (en) | In-vehicle electronic control unit | |
JP2015063270A (en) | Control device of steering-by-wire type steering device | |
US6913106B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP5267186B2 (en) | Electric power steering device | |
KR20120065353A (en) | Fail operational steering system for autonomous driving | |
JP7269432B2 (en) | Rotation angle detector | |
WO2013137059A1 (en) | Abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method for torque sensor | |
JP4417685B2 (en) | Steering method for vehicle, computer program for executing steering method for vehicle, control device, and steering for vehicle | |
US5448480A (en) | Fail-safe operation via controller redundancy for steering the back wheels of a road vehicle | |
JP7516070B2 (en) | Motor Control Device | |
JP5239245B2 (en) | Vehicle steering control device | |
EP2524154B1 (en) | Manual transmission neutral switch diagnostic and movement prevention method and system for a vehicle | |
JP2004276697A (en) | Electric power steering device | |
JP4382345B2 (en) | Vehicle steering system | |
US20130211661A1 (en) | Method and control system for carrying out a plausibility check of a first driver input sensor with regard to a second driver input sensor which is different from the first drivewr input sensor of a motor vehicle | |
JP2008024011A (en) | Vehicle steering control device and method for initializing motor rotating angle sensor provided in the device | |
JP4007038B2 (en) | Electronic control device for vehicle | |
JP7320122B2 (en) | Electronic control device, electric power steering device, and control device for electric power steering device | |
JP2016031631A (en) | Vehicle control device | |
JPH10310067A (en) | Electric power steering device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080325 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100720 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100917 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101102 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101115 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4639930 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131210 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |