JP2008296849A - Failure detection device of on-vehicle electronic control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動パーキングブレーキの作動、解除の制御を行なうマイクロコンピュータの故障検出を行なう車載用電子制御装置の故障検出装置に関するものである。 The present invention relates to a failure detection device for an on-vehicle electronic control device that detects a failure of a microcomputer that controls the operation and release of an electric parking brake.
近年、自動車においてマイクロコンピュータにより、エンジン、自動変速機、、電動パーキングブレーキ等の各種の制御が行なわれている。かかる制御を行なうマイクロコンピュータに故障が発生すると、制御対象が正常に作動しなくなるため、マイクロコンピュータの故障の検出手段が設けられている。 In recent years, various controls such as an engine, an automatic transmission, and an electric parking brake are performed by a microcomputer in an automobile. When a failure occurs in the microcomputer that performs such control, the controlled object does not operate normally. Therefore, a failure detection means for the microcomputer is provided.
上記マイクロコンピュータ(以下、「メインマイコン」という。)の故障検出の手段として、メインマイコンとサブマイコンとを設けて、このサブマイコンによりメインマイコンの故障を検出しているものは、例えば、以下に挙げる特許文献1〜4がある。 As a means for detecting a failure of the microcomputer (hereinafter referred to as “main microcomputer”), a main microcomputer and a sub microcomputer are provided, and the sub microcomputer detects a failure of the main microcomputer. There are patent documents 1 to 4 listed.
上記特許文献1では、自動車用のABS(アンチ・ロック・ブレーキシステム)を制御対象とする電子制御ユニットに、主としてABS制御演算を行なうためのメインCPU(メインマイコン)と、主としてメインCPUの故障を検出するためのサブCPU(サブマイコン)が設けられている。
そして、メインCPUとサブCPUとに、ABSの制御演算とは無関係な所定の演算式に基づいて演算を行なわせ、メインCPUの演算結果と、サブCPUの演算結果とを比較し、両演算結果が異なっている場合には、メインCPUが故障しているものと判定している。
In the above-mentioned Patent Document 1, a main CPU (main microcomputer) for mainly performing ABS control calculation and a failure of the main CPU are mainly applied to an electronic control unit that controls an ABS (anti-lock brake system) for automobiles. A sub CPU (sub microcomputer) for detection is provided.
Then, the main CPU and the sub CPU perform an operation based on a predetermined arithmetic expression irrelevant to the ABS control operation, and the operation result of the main CPU is compared with the operation result of the sub CPU. If they are different, it is determined that the main CPU has failed.
また、特許文献2では、マイコン(メインマイコン)と、このマイコンから出力される初期値データに基づいてマイコンと同じ演算処理を実行する監視回路(サブマイコン)とが設けられている。そして、マイコンと監視回路とが同じデータに基づいて演算処理を行ない、マイコンの演算結果のデータと監視回路からのマイコンと同一データに基づく同一の演算処理の結果のデータと比較し、両者の結果に差が出た場合に、マイコンが故障していると判定している。
In
特許文献3では、主制御手段(メインマイコン)と、この主制御手段を監視する監視手段(サブマイコン)とを設けていて、主制御手段と監視手段とに所定のデータの所定演算を施し、両者に相違がある場合には、主制御手段が異常であると判定している。
In
さらに、特許文献4では、制御CPU(メインマイコン)と、この制御CPUの動作を監視する監視CPU(サブマイコン)とを備え、制御CPUが、監視CPUへのデータ送信の都度、前回送信時と異なる通信監視用データを付してデータ送信を行ない、監視CPUは、通信監視用データが更新されているか否かにより通信異常を判定している。
Further,
しかしながら、上記特許文献1〜3においては、メインマイコンの本来の制御とは無関係な演算を行なって、その演算結果によりメインマイコンの故障を検出しているものであり、そのため、本来の制御用の演算処理を行なっていないため、メインマイコンに余分な負荷を与えるという問題を有している。また、メインマイコンに別途のプログラムを追加する必要があり、プログラムの作成にも余分な負担を与えていた。 However, in the above-mentioned patent documents 1 to 3, a calculation unrelated to the original control of the main microcomputer is performed, and the failure of the main microcomputer is detected based on the calculation result. Since arithmetic processing is not performed, there is a problem that an extra load is applied to the main microcomputer. In addition, it is necessary to add a separate program to the main microcomputer, which places an extra burden on the creation of the program.
また、特許文献4においては、通信異常を判定しているものであり、後述する本発明のメインマイコンの故障の判定方法が全く異なるものである。
Further, in
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、少なくとも以下の目的を備えた車載用電子制御装置の故障検出装置を提供するものである。
(1)メインマイコンに余分な負担をかけずに、メインマイコンの故障によるコントローラ、電動パーキングブレーキのケーブルを作動、解除を行なうアクチュエータの暴走、破損を確実に防ぎ、安全な電動パーキングブレーキシステムを提供すること。
(2)サブマイコンをメインマイコンより低機能なものを用いて、全体のコストを安価にすること。
The present invention has been provided in view of the above-described problems, and provides a failure detection device for an in-vehicle electronic control device having at least the following objects.
(1) Providing a safe electric parking brake system that reliably prevents runaway and breakage of the actuator that activates and releases the controller and electric parking brake cable due to a failure of the main microcomputer without imposing an extra burden on the main microcomputer. To do.
(2) Use a sub-microcomputer with a lower function than the main microcomputer to reduce the overall cost.
そこで、本発明の請求項1に記載の車載用電子制御装置の故障検出装置では、モータ11の正逆転駆動により引き作動、戻し作動されるコントロールケーブル3を介してパーキングブレーキを作動、解除を行なうアクチュエータ2と、
前記アクチュエータ2に作動、解除、停止の指令信号を送る操作スイッチ5と、
前記パーキングブレーキに作用するコントロールケーブル3の作動方向、解除方向に対応した出力電圧Vsを出力するセンサ15と、
前記操作スイッチ5からの操作信号に基づいて前記アクチュエータ2のモータ11を駆動すると共に、前記センサ15からの出力電圧Vsの値に応じてモータ11を停止させて、前記パーキングブレーキを作動、解除を行なわしめるメインマイコン50と
を備えている車載用電子制御装置において、
前記メインマイコン50の故障検出を行なうサブマイコン70を該メインマイコン50とは別個に設け、
前記サブマイコン70には、
前記メインマイコン50からの前記モータ11の正転状態、逆転状態及び停止状態のモータ出力状態を受信するモータ出力状態受信部71と、
前記センサ15からの出力電圧Vsを取得する出力電圧取得部74と、
前記モータ11の回転中に前記出力電圧取得部74からのデータにより前記アクチュエータ2の動作位置を監視判定するアクチュエータ動作位置判定部75と、
前記アクチュエータ動作位置判定部75によりアクチュエータ2の動作位置が予め定めている範囲外となった場合に前記メインマイコン50の故障と判断する判断手段とを備えていることを特徴としている。
Therefore, in the failure detection device for the on-vehicle electronic control device according to claim 1 of the present invention, the parking brake is operated and released via the
An operation switch 5 for sending operation, release, and stop command signals to the
A
The
A
The
A motor output state receiving unit 71 for receiving the motor output state of the
An output
An actuator operation
The actuator operating
請求項2に記載の車載用電子制御装置の故障検出装置では、前記モータ11に流れる駆動電流を検出する電流検出手段42が設けられており、
前記電流検出手段42からのデータからモータ11の過電流を検出する過電流判定部58が前記メインマイコン50に設けられており、
前記サブマイコン70におけるアクチュエータ2の動作位置が正常な範囲内において前記モータ11の過電流を検出する過電流判定部73を該サブマイコン70に設けていることを特徴としている。
In the failure detection device of the on-vehicle electronic control device according to
An overcurrent determination unit 58 for detecting an overcurrent of the
The
請求項3に記載の車載用電子制御装置の故障検出装置では、前記サブマイコン70が前記メインマイコン50の故障を検出した場合には、前記モータ11を強制停止させると共に、ワーニングランプ6にて報知するようにしていることを特徴としている。
In the failure detection device for an on-vehicle electronic control device according to
請求項4に記載の車載用電子制御装置の故障検出装置では、前記サブマイコン70が前記メインマイコン50の故障を検出した場合には、メインマイコン50側のモータ11の駆動指令を無効する手段G1を設けていることを特徴としている。
In the failure detection apparatus for an on-vehicle electronic control device according to
請求項5に記載の車載用電子制御装置の故障検出装置では、前記サブマイコン70は、前記メインマイコン50より低機能のマイクロコンピュータを用いていることを特徴としている。
In the failure detection device for an on-vehicle electronic control device according to
本発明の請求項1に記載の車載用電子制御装置の故障検出装置によれば、前記モータ11の回転中に前記出力電圧取得部74からのデータにより前記アクチュエータ2の動作位置を監視判定するアクチュエータ動作位置判定部75と、前記アクチュエータ動作位置判定部75によりアクチュエータ2の動作位置が予め定めている範囲外となった場合に前記メインマイコン50の故障と判断する判断手段とを備えているので、サブマイコン70側では、モータ11の回転中におけるアクチュエータ2の動作位置から予め定めている範囲外となった場合にはメインマイコン50の故障と判断しているものであり、従来のように本来の制御とは無関係な演算を行なわせているのではないため、メインマイコン50やサブマイコン70に余分な負担をかけることはない。このようにして、メインマイコン50に余分な負担をかけずに、メインマイコン50の故障によるコントローラ、電動パーキングブレーキのケーブルを作動、解除を行なうアクチュエータ2の暴走、破損を確実に防ぎ、安全な電動パーキングブレーキシステムを提供することができる。
According to the failure detection device of the on-vehicle electronic control device according to claim 1 of the present invention, the actuator that monitors and determines the operation position of the
請求項2に記載の車載用電子制御装置の故障検出装置によれば、前記サブマイコン70におけるアクチュエータ2の動作位置が正常な範囲内において前記モータ11の過電流を検出する過電流判定部73を該サブマイコン70に設けているので、メインマイコン50が故障してモータ11の異常を監視できない場合を想定し、サブマイコン70側でも判定させているものであり、所謂、メインマイコン50とサブマイコン70でダブルチェックを行なっているものである。このように、サブマイコン70側の過電流判定部73においてもモータ11の過電流を検出し、モータ11を強制的に停止させていることで、メインマイコン50側に故障が発生して過電流が検出できない場合でも、モータ11の焼損等を防ぐことができる。
According to the failure detection device of the on-vehicle electronic control device according to
請求項3に記載の車載用電子制御装置の故障検出装置によれば、前記サブマイコン70が前記メインマイコン50の故障を検出した場合には、前記モータ11を強制停止させると共に、ワーニングランプ6にて報知するようにしているので、アクチュエータ2の暴走、破損を確実に防ぐことができ、また、運転者にメインマイコン50が故障したときもシステムに異常があることを認識させることができる。
According to the failure detection device of the on-vehicle electronic control device according to
請求項4に記載の車載用電子制御装置の故障検出装置によれば、前記サブマイコン70が前記メインマイコン50の故障を検出した場合には、メインマイコン50側のモータ11の駆動指令を無効する手段G1を設けているので、メインマイコン50が故障した場合には、モータ11を強制停止でき、アクチュエータ2のオーバーランを防ぐことができる。
According to the failure detection apparatus for the on-vehicle electronic control device according to
請求項5に記載の車載用電子制御装置の故障検出装置によれば、前記サブマイコン70は、前記メインマイコン50より低機能のマイクロコンピュータを用いているので、サブマイコン70としてメインマイコン50より安価なマイコンが選択可能となって、コストを安価にすることができる。
According to the failure detection device for the on-vehicle electronic control device according to
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は車両に搭載される電動パーキングブレーキシステムの概略ブロック構成図を示し、主要構成部品としてメインマイコンとサブマイコンを備えたコントローラ(ECU)としての制御装置1と、この制御装置1により制御されるアクチュエータ2と、このアクチュエータ2によりコントロールケーブル3の引き作動、解除されることで、パーキングブレーキの作動、解除が行なわれるブレーキアッセンブリ4等で構成されている。
また、この電動パーキングブレーキシステムには、パーキングブレーキを作動、解除を行なうために制御装置1に指令を送る操作スイッチ5や、各部の異常(故障)を検出した場合に異常を報知するワーニングランプ6や、かかる故障部位情報を上位のコンピュータに伝送するためのCAN( Controller Area Network )バス7等が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram of an electric parking brake system mounted on a vehicle. A control device 1 as a controller (ECU) having a main microcomputer and a sub-microcomputer as main components is controlled by the control device 1. The
The electric parking brake system includes an
アクチュエータ2は、制御装置1により正転、逆転駆動される正逆回転可能なモータ11と、このモータ11の回転数を減速させる減速機構12と、この減速機構12の出力にて回転駆動されるスクリュー13と、このスクリュー13の回転により該スクリュー13の軸方向に往復動し、イコライザー機構を構成しているナット14と、後述する荷重センサ15等で構成されている。
また、ナット14の一方の端部には図中左側のコントロールケーブル3のインナーケーブルが接続され、ナット14の他方の端部側は荷重センサ15を介したコントロールケーブル3のインナーケーブル(図中の右側)が接続され、両コントロールケーブル3のインナーケーブルの他端はブレーキアッセンブリ4側に接続されている。なお、コントロールケーブル3は、外装のアウターケーシングとこのアウターケーシングの内部を摺動自在としたインナーケーブルとで構成されている。
The
Further, the inner cable of the
この荷重センサ15はコントロールケーブル3のインナーケーブルに作用する荷重(張力)を検出するものであり、図1及び図2に示すように、基本的な構成部材として、シャフト20と、ロッド22と、主ばね24と、副ばね25と、マグネット26と、ホールIC27と、これらの部材を収容するケース本体30等で構成されている。
なお、図2(c)は、図2(b)のA−A断面図である。また、上記ケース本体30は、上面が開口した箱状のケース31と、このケース31の開口面を覆設するフタ体32とからなっている。
The
In addition, FIG.2 (c) is AA sectional drawing of FIG.2 (b). The
シャフト20はケース本体30に対して該シャフト20の軸方向に往復動可能であり、ケース本体30の外側に突出している端部にコントロールケーブル3が連結されている。シャフト20の端部には円板状のフランジ部21が一体的に連結固定されている。
また、ロッド22はケース本体30より突出している端部がナット14に回動自在に連結されており、ロッド22の端部には円板状のフランジ部23が一体的に連結固定されている。このロッド22のフランジ部23とシャフト20のフランジ部23とが対面している構造となっている。
The
The
シャフト20のフランジ部21の上面にはマグネット26が配設されており、シャフト20の往復動と共に該シャフト20の軸方向に沿って往復動可能となっている。このマグネット26の上部は、フタ体32に形成した凹所33内に位置しており、この凹所33の長手方向に沿ってシャフト20と共に往復動可能となっている。
上記凹所33を形成している断面が略コ字型の突部34の一方の側面にホールIC27が配設されていて、このホールIC27とマグネット26とは一定の間隔を設けて配設されている。シャフト20と共にマグネット26が往復動することで、マグネット26とホールIC27との相対変位量、すなわち、コントロールケーブル3のインナーケーブルの荷重に相当する主ばね24と副ばね25との圧縮、伸張変形量に応じた出力電圧Vsを制御装置1に出力するようになっている。
A
A
コイルスプリング状の主ばね24は、ケース31の内面31aとシャフト20のフランジ部21の側面21aとの間に設けられた圧縮スプリングである。そして、図2に示す状態ではパーキングブレーキが解除の状態であって、主ばね24は開放された状態であり、弾性変形量はゼロの状態である。なお、パーキングブレーキの作動状態においては主ばね24は、弾性圧縮変形される。
The coil spring-shaped
圧縮コイルスプリング状の副ばね25は、シャフト20の外周面側に組み付けられると共に、ケース31の内面31aとシャフト20のフランジ部21の側面21aとの間に弾発付勢された状態で設けられている。
また、副ばね25のばね定数は、主ばね24のばね定数に比べて小さく設定されていて、副ばね25の弾発力によりシャフト20のフランジ部21を常時ロッド22のフランジ部23側に付勢している。
The
The spring constant of the
ここで、荷重センサ15の主ばね24は、開放されている状態では、該主ばね24の先端面とシャフト20のフランジ部21の側面21aとが接触ないし弾発している必要はなく、後述するように副ばね25の作用により主ばね24のばねゼロ位置を補正可能にしている。
なお、副ばね25はコントロールケーブル3のインナーケーブルを確実に無負荷域まで戻すため(インナーケーブルの無負荷摺動抵抗分を確実に戻す)に使用しているものである。
Here, when the
The
図3は本発明の電動パーキングブレーキシステムのブロック図を示し、制御装置1には、メインマイコン50と、このメインマイコン50の故障を検出するサブマイコン70と、モータ11を駆動制御するモータ駆動回路41と、モータ11に流れる電流をモータ駆動回路41から検出する駆動電流モニタ回路42と、ワーニングランプ6を点灯、消灯させるランプ駆動回路43と、上位のコンピュータとの伝送をCANバス7を介して行なう通信回路44とで構成されている。また、制御装置1には、ホールIC27にて検出した出力電圧Vsと、操作スイッチ5からの指示信号(作動、解除)が入力される。
FIG. 3 shows a block diagram of the electric parking brake system of the present invention. The control device 1 includes a
制御装置1のメインマイコン50には、操作スイッチ5からの信号と、ホールIC27からの出力電圧Vsと、駆動電流モニタ回路42からの駆動電流のデータが入力されており、また、サブマイコン70にはホールIC27からの出力電圧Vsと、メインマイコン50からのモータ11の出力状態のデータと、駆動電流モニタ回路42からの駆動電流のデータが入力されている。
A signal from the
なお、メインマイコン50及びサブマイコン70は、主に有している機能的表現で記載しており、これらの機能は後述するように、メインマイコン50では、アクチュエータ2の駆動制御機能、荷重センサ15の異常監視機能、モータ11の異常監視機能、サブマイコン70の故障監視機能を備えている。また、サブマイコン70はメインマイコン50の故障監視機能を備えている。
Note that the
また、モータ駆動回路41の入力側にはアンドゲートG1が設けられており、このアンドゲートG1にはメインマイコン50とサブマイコン70からの信号が入力されていて、メインマイコン50あるいはサブマイコン70に故障が発生した場合には、アンドゲートG1からの信号が停止されて、モータ駆動回路41をオフとしてモータ11を停止させるようにしている。
ランプ駆動回路43の入力側にはオアゲートG2が設けられていて、メインマイコン50あるいはサブマイコン70に故障が発生した場合には、オアゲートG2に信号が送られて、ランプ駆動回路43によりワーニングランプ6を点灯させるようにしている。
An AND gate G1 is provided on the input side of the
An OR gate G2 is provided on the input side of the
図4は制御装置1のメインマイコン50とサブマイコン70とのブロック図を示し、メインマイコン50は、ホールIC出力電圧取得部51と、アクチュエータ動作位置判定部52と、演算部53と、比較部54と、タイマー部55と、記憶部56と、駆動電流取得部57と、過電流判定部58と、モータ出力状態送信部59と、サブマイコン故障判定部60及び制御部61等で構成されている。
また、サブマイコン70は、モータ出力状態受信部71と、駆動電流取得部72と、過電流判定部73と、ホールIC出力電圧取得部74と、アクチュエータ動作位置判定部75と、メインマイコン故障判定部76と、記憶部77及び制御部78等で構成されている。
4 shows a block diagram of the
The sub-microcomputer 70 also includes a motor output state receiver 71, a drive current acquisition unit 72, an
上記メインマイコン50のホールIC出力電圧取得部51には、ホールIC27からの出力電圧Vsが入力され、演算部53により所定の時間毎の出力電圧Vsの傾きを計算するようにしている。また、この演算部53による計算結果を前回の計算結果とを比較部54により比較する。タイマー部55は出力電圧Vsの傾きを計算する場合の所定時間毎をカウントするものである。
アクチュエータ動作位置判定部52は、ホールIC27からの出力電圧Vsの値でもって図5に示すアクチュエータ2のコントロールケーブル3の作動完了位置と解除完了位置との範囲において正常な動作位置か否かを判定している。
The Hall IC output voltage acquisition unit 51 of the
The actuator operation position determination unit 52 determines whether or not it is a normal operation position in the range between the operation completion position and the release completion position of the
メインマイコン50の駆動電流取得部57は、駆動電流モニタ回路42からのモータ11の駆動電流のデータを取得しており、過電流判定部58は、駆動電流取得部57からの駆動電流の値からモータ11に過電流が流れているか否かを判定している。
また、モータ出力状態送信部59は、モータ出力状態、つまり、メインマイコン50からモータ駆動回路41へ出力している指令内容(モータ11の正転指令、逆転指令、停止指令)をサブマイコン70へ送信するものである。
The drive current acquisition unit 57 of the
Further, the motor output state transmission unit 59 sends the motor output state, that is, the command contents (forward rotation command, reverse rotation command, stop command of the motor 11) output from the
サブマイコン故障判定部60は、例えば、ウオッチドッグ回路によりサブマイコン70の故障を判定しているものである。このウオッチドッグ回路は、プログラム処理に伴ってサブマイコン70から継続的に出力されるクロック信号を検知して、クロック信号の消失や周波数の異常が検知された場合に、サブマイコン70が異常であると判定し、サブマイコン70にリセット信号を送出してサブマイコン70のプログラム処理をリセットさせるものである。
The sub-microcomputer
メインマイコン50の記憶部56は、上記演算部53にて計算した結果(データ)を一時的に記憶するRAMや本メインマイコン50の制御用プログラムを格納しておくROM等からなり、また、制御部61はメインマイコン50の全体の制御を行なっている。
The
サブマイコン70のモータ出力状態受信部71は、メインマイコン50のモータ出力状態送信部59からの前記モータ出力状態のデータを受信するものであり、駆動電流取得部72は、駆動電流モニタ回路42からのモータ11の駆動電流のデータを取得している。過電流判定部73は、駆動電流取得部72からの駆動電流の値からモータ11に過電流が流れているか否かを判定している。
The motor output state reception unit 71 of the sub-microcomputer 70 receives the motor output state data from the motor output state transmission unit 59 of the
ホールIC出力電圧取得部74は、ホールIC27からの出力電圧Vsを取得し、このホールIC出力電圧取得部74で取得したホールIC27の出力電圧Vsをアクチュエータ動作位置判定部75が受けて、図5に示すアクチュエータ2の動作位置が正常な動作範囲内か、あるいは範囲外かを判定している。
また、メインマイコン故障判定部76は、アクチュエータ動作位置判定部75からのデータにより、メインマイコン50が故障(異常)であるか否かを判定し、メインマイコン50が故障していると判定した場合には、後述するようにモータ11を強制的に停止させ、ワーニングランプ6を点灯させるようにしている。
The Hall IC output
Further, the main microcomputer
また、記憶部77は、各種のデータを一時的に記憶するRAMや本サブマイコン70の制御用プログラムを格納しておくROM等からなり、また、制御部78はサブマイコン70の全体の制御を行なっている。
The
図5はホールIC27の出力電圧(ばねの撓み量)Vs(V)と、コントロールケーブル3のインナーケーブルの引き力(N)との関係を示す図であり、副ばね25と、副ばね25+主ばね24とのばね特性線である。副ばね25特性と、副ばね25+主ばね24特性との傾きが変化する点が主ばね24のゼロ位置を示している。
横軸におけるVss0が副ばね25のゼロ点位置に対応したホールIC27の出力電圧値であり、Vs0が主ばね24のゼロ点位置に対応したホールIC27の出力電圧値であり、Vtcがコントロールケーブル3のインナーケーブルの目標引き力に対応したホールIC27の出力電圧値である。また、ΔVは、目標引き力の主ばね24のばね撓み量に対応した電圧値(Vtc−Vs0)である。なお、上記Vss0及びΔVは予め設定されている数値である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the output voltage (spring deflection amount) Vs (V) of the
Vss0 on the horizontal axis is the output voltage value of the
そして、パーキングブレーキを作動する場合には、ホールIC27からの出力電圧Vsが、ばね特性線に示すVtcとなるまで、モータ11を正転駆動してコントロールケーブル3のインナーケーブルを作動し、出力電圧VsがVtcとなると目標引き力となって作動を完了する。
また、パーキングブレーキを解除する場合には、ホールIC27からの出力電圧Vsが、ばね特性線のVss0になるまで、モータを逆転駆動してコントロールケーブル3のインナーケーブルを解いていき、出力電圧VsがVss0となった時点でモータ11を停止させる。
When the parking brake is operated, the
When releasing the parking brake, the motor is driven in reverse until the output voltage Vs from the
このように、図1に示す構成の電動パーキングブレーキシステムにおいて、荷重センサ15に取り付けてあるばね(主ばね24、副ばね25)の撓み量を電圧値(ホールIC27の出力電圧Vs)に変換してコントロールケーブル3のインナーケーブルの引き力等を制御している。
As described above, in the electric parking brake system having the configuration shown in FIG. 1, the deflection amount of the springs (
図5に示すように、副ばね25に対する引き力はばね定数が主ばね24の場合よりも小さいので、コントロールケーブル3のインナーケーブルの引き力が少しで済み、そのため、ばね特性線の傾きは緩やかである。主ばね24に対する引き力はばね定数が大きいため、主ばね24のゼロ位置を経過した時点から引き力が大きくなり、そのため、傾きは副ばね25の場合と比べてかなりきつくなっている。
なお、副ばね25のみの副ばね特性と、主ばね24と副ばね25との主ばね+副ばね特性との傾きは一定であり、副ばね特性から主ばね+副ばね特性、あるいは主ばね+副ばね特性から副ばね特性に変わるときに傾きが変化して、この変化を検出するようにしている。
As shown in FIG. 5, since the pulling force on the
In addition, the inclination of the auxiliary spring characteristic of only the
図6はコントロールケーブル3のインナーケーブルの作動方向及び解除方向における時間(sec)とホールIC27の出力電圧Vsとの関係を示しており、時間に対するホールIC27の出力電圧Vsの傾きは図5の場合と逆になっている。つまり、副ばね25の場合はばね定数が小さいため、時間当たりのホールIC27の出力電圧Vsの変化量は大きく、また、副ばね25+主ばね24の場合はばね定数が大きくなるため、時間当たりのホールIC27の主ばね24の変化量は小さくなる。
この変化量、つまり傾きが大きく変化する点が主ばね24のゼロ位置を示しており、副ばね25に対応した出力電圧Vsの傾きから、副ばね25+主ばね24に対応した出力電圧Vsの傾きを、所定の時間毎に計算を行ない、出力電圧Vsの傾きが大きく変化した点を検出し、その変化点を主ばね24のゼロ位置として補正を行ない、コントロールケーブル3のインナーケーブルを制御するものである。
FIG. 6 shows the relationship between the time (sec) in the operation direction and release direction of the inner cable of the
The amount of change, that is, the point at which the inclination greatly changes indicates the zero position of the
なお、図6では、計算間隔として、副ばね特性の場合と、副ばね特性から副ばね+主ばね特性の場合と、主ばね+副ばね特性との3つを例示しているが、これは副ばね25から副ばね25+主ばね24へと移行するために分かり易くするために描いたものである。実際はコントロールケーブル3のインナーケーブルを引き作動の開始から停止するまで、出力電圧Vsの傾きを演算している。なお、主ばね24のゼロ位置に対応した変化点を検出した後は、出力電圧Vsの傾きを演算しないようにしても良い。
In FIG. 6, the calculation interval includes three cases of the auxiliary spring characteristic, the auxiliary spring characteristic to the auxiliary spring + main spring characteristic, and the main spring + sub spring characteristic. In order to make the transition from the
次に、本発明のパーキングブレーキを作動、解除する場合の通常の制御動作をフローチャートに基づいて説明する。図7はパーキングブレーキを作動する場合を示し、先ず、操作スイッチ5により作動操作を行なうとステップS1に示すようにモータ11が正転駆動される。次に、ステップS2では、例えばモータ11が異常がどうかの判定を行ない、ステップS3で異常(故障)であればワーニングランプ6を点灯させると共に、モータ11を停止し(ステップS4参照)、次いでフェールセーフ制御に移行する(ステップS5参照)。
なお、ステップS2、S3の故障判定については後述する。
Next, a normal control operation when the parking brake of the present invention is operated and released will be described based on a flowchart. FIG. 7 shows a case where the parking brake is operated. First, when the
The failure determination in steps S2 and S3 will be described later.
ステップS3において故障が無い場合にはステップS6に移行して、出力電圧Vsの傾きVs’を計算する。これは作動中に一定時間当たり、例えば50msec毎の出力電圧Vsの変化量を計算するものであり、この出力電圧Vsの変化量が傾きVs’となる。ホールIC27からの出力電圧Vsは制御装置1のメインマイコン50のホールIC出力電圧取得部51に入力されており、タイマー部55からのタイマー信号により上記50msec毎の変化量を演算部53にて計算を行なう。
例えば、上記のように一定時間を50msecとすると、
傾きVs’=(前回の出力電圧Vs−今回の出力電圧Vs)/50msec
であり、上記の「前回の出力電圧Vs」は、50msec前の出力電圧Vsである。
If there is no failure in step S3, the process proceeds to step S6, and the slope Vs ′ of the output voltage Vs is calculated. This calculates a change amount of the output voltage Vs per fixed time during operation, for example, every 50 msec, and the change amount of the output voltage Vs becomes a slope Vs ′. The output voltage Vs from the
For example, if the fixed time is 50 msec as described above,
Slope Vs ′ = (previous output voltage Vs−current output voltage Vs) / 50 msec
The above-mentioned “previous output voltage Vs” is the output voltage Vs before 50 msec.
このようにホールIC27からの出力電圧Vsの変化量(傾きVs’)を演算部53にて作動中に計算をしていき、ステップS7において、図6に示す主ばね24のゼロ位置では、主ばね24+副ばね25の特性により傾きVs’が主ばね+副ばね特性に変化するとステップS8に移行する。
ここで、主ばね+副ばね特性では、その変化量(傾きVs’)は図6に示すように小さくなり、そのときに計算した傾きVs’と、前回に計算して記憶部56に格納しておいた傾きVs’とを比較部54で比較をし、その比較の結果、傾きVs’に変化があった場合には、主ばね24のゼロ位置を検出したとして、その信号を制御部61に出力する。
In this way, the change amount (inclination Vs ′) of the output voltage Vs from the
Here, in the main spring + sub-spring characteristic, the amount of change (inclination Vs ′) is small as shown in FIG. 6, and the inclination Vs ′ calculated at that time and the previous calculation and storage in the
ステップS8に示すように、今回の主ばね+副ばね特性に変化した場合のホールIC27からの出力電圧Vsを主ばね24のゼロ点電圧Vs0として、補正を行なう。次に、ステップS9に進み、目標引き力の電圧値Vtcを計算する。ここでは、図5に示すように、主ばね24のゼロ点電圧Vs0に目標引き力のばね撓みに対応した電圧値ΔVを加算することで、目標引き力の電圧値Vtcが計算される。
As shown in step S <b> 8, the output voltage Vs from the
ステップS10では、ステップS2の場合と同様に故障の判定が行なわれ、ステップS11において、故障の場合には上記と同様にステップS4、S5に進み、故障が無い場合にはステップS12に進む。ステップS12では、比較部54において、格納していた記憶部56からの上記目標引き力の電圧値Vtcと、ホールIC出力電圧取得部51からの出力電圧Vsとを比較し、入力された出力電圧Vsが目標引き力の電圧値Vtcに達した場合には、ステップS13に移行する。ステップS13に移行すると、メインマイコン50から例えばLレベルの信号が出力されてアンドゲートG1の出力をLレベルとし、このLレベルの信号を受けたモータ駆動回路41によりモータ11が停止制御され、これにより作動が完了する。
In step S10, a failure is determined in the same manner as in step S2. In step S11, if there is a failure, the process proceeds to steps S4 and S5 as described above. If there is no failure, the process proceeds to step S12. In step S12, the comparison unit 54 compares the stored voltage value Vtc of the target attractive force from the
なお、図7において、ステップS3から作動完了の間、ステップS14に示すようにサブマイコン70によるメインマイコン50の故障を検出すべく制御ルーチンがメインマイコン50の制御ルーチンと並列に実行されている。このサブマイコン70による制御ルーチンは後述する。
In FIG. 7, during the operation completion from step S3, a control routine is executed in parallel with the control routine of the
次に、パーキングブレーキの解除の動作について図8により説明する。先ず、操作スイッチ5にて解除操作を行なうことで、ステップS21に示すようにモータ11が逆転駆動されて、コントロールケーブル3のインナーケーブルを戻す方向に制御される。ステップS22では、図7の場合と同様にモータ11の故障の有無を判定し、故障の場合にはステップS23からステップS24に移行してモータ11を停止させ、フェールセーフ制御が行なわれる(ステップS25参照)。
なお、このステップS22、S23の故障判定については後述する。
Next, the operation of releasing the parking brake will be described with reference to FIG. First, the release operation is performed by the
The failure determination in steps S22 and S23 will be described later.
ステップS23において故障が無い場合にはステップS26に移行して、ホールIC27の出力電圧Vsが副ばね25のゼロ点位置に対応したゼロ点電圧値Vss0(図5参照)に低下するか否かが判断される。ホールIC27からの出力電圧Vsがゼロ点電圧値Vss0に達すると、ステップS27に移行してモータ11を停止させることで、パーキングブレーキの解除動作が完了する。
If there is no failure in step S23, the process proceeds to step S26, and whether or not the output voltage Vs of the
なお、図8において、ステップS23から解除完了の間、ステップS28に示すようにサブマイコン70によるメインマイコン50の故障を検出すべく制御ルーチンがメインマイコン50の制御ルーチンと並列に実行されている。このサブマイコン70による制御ルーチンは後述する。
In FIG. 8, during the completion of the release from step S23, a control routine is executed in parallel with the control routine of the
次に、電動パーキングブレーキの作動/解除時にアクチュエータ2に異常が発生した時の異常判定について説明する。図9は電動パーキングブレーキの作動時におけるホールIC27の出力電圧Vsと、コントロールケーブル3のインナーケーブルの張力Nと、モータ11の駆動電流Aを示しており、横軸は時間(sec)である。
作動時のモータ11の起動直後は突入電流が流れるので、この突入電流が流れる期間はデータを読み込まず無視している。そして、作動開始から作動完了までの、それぞれ変化するホールIC27の出力電圧Vsと、駆動電流モニタ回路42からのモータ11の駆動電流Aの値(データ)をメインマイコン50に取り込んで、異常を検出(判定)するものである。
Next, an abnormality determination when an abnormality occurs in the
Since an inrush current flows immediately after the start of the
作動開始から作動完了にかけてホールIC27の出力電圧Vsは初めは緩く下向きに傾斜し、途中で大きく下向きに傾斜する特性である。また、コントロールケーブル3のインナーケーブルの張力Nは、初めは緩く上向きに傾斜し、途中で大きく上向きに傾斜する特性である。さらに、モータ11の駆動電流Aは、起動直後の突入電流を介して徐々に上向きに傾斜する特性である。
これらのホールIC27の出力電圧Vsの作動時の特性と、モータ11の駆動電流Aの作動時の特性は、図4に示す記憶部56のテーブルに予め格納されている。
From the start of the operation to the completion of the operation, the output voltage Vs of the
The characteristics at the time of operation of the output voltage Vs of the
図10は図9とは逆の電動パーキングブレーキの解除時の特性を示しており、解除開始から解除完了にかけてホールIC27の出力電圧Vsは大きく上向きに傾斜し、途中で緩く上向きに傾斜する特性である。また、コントロールケーブル3のインナーケーブルの張力Nは、大きく下向きに傾斜し、途中で緩く下向きに傾斜する特性である。さらに、モータ11の駆動電流Aは、起動直後の突入電流を介して解除であるが故に電流値が小さくほぼ一定の特性である。
これらのホールIC27の出力電圧Vsの解除時の特性と、モータ11の駆動電流Aの解除時の特性は、図4に示す記憶部56のテーブルに図9に示す作動時の特性の場合と同様に予め格納されている。
FIG. 10 shows the characteristics when the electric parking brake is released, which is the reverse of FIG. 9, and the output voltage Vs of the
The characteristics when the output voltage Vs of the
図11は作動時の異常判定を行なう場合のフローチャートを示し、図7のステップS1に示す荷重制御フローのモータ作動から、図11に示すステップS31に進んで、モータ11への駆動電流Aの有無をメインマイコン50の駆動電流取得部57の信号により検出し、モータ11の駆動電流Aが流れている場合にはステップS35に移行する。
また、ステップS31でモータ11の駆動電流Aが検出されない(電流無し)場合には、制御部61によりモータ11の断線と判定する。そして、制御部61はアンドゲートG1及びモータ駆動回路41を介してモータ11への通電を停止する(ステップS32参照)。さらにステップS33に移行して制御部61はオアゲートG2及びランプ駆動回路43を介してワーニングランプ6を点灯させ、ステップS34で操作スイッチ5からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部61が禁止する。なお、ステップS32〜S34は同時に行なうようにしても良い。
FIG. 11 shows a flowchart for determining abnormality during operation. The process proceeds from the motor operation in the load control flow shown in step S1 of FIG. 7 to step S31 shown in FIG. Is detected by the signal from the drive current acquisition unit 57 of the
If the drive current A of the
これにより運転者は、モータ11の断線を認識でき、また、操作スイッチ5を操作しても受け付けが禁止されることを認識することができる。なお、ここではワーニングランプ6は1つとしているが、異常の種類に応じてワーニングランプ6を設けるのが望ましい。
Accordingly, the driver can recognize the disconnection of the
次に、ステップS35において、メインマイコン50の駆動電流取得部57の信号でもって過電流判定部58がモータ11に流れる駆動電流Aが過電流か否かを判定し、過電流ではない場合はステップS39に移行する。
ステップS35においてモータ11の駆動電流Aが過電流の場合は、過電流判定部58からの信号を受けた制御部61は、アンドゲートG1及びモータ駆動回路41を介してモータ11への通電を停止する(ステップS36参照)。さらにステップS37に移行して制御部61はオアゲートG2及びランプ駆動回路43を介してワーニングランプ6を点灯させ、ステップS38で操作スイッチ5からの作動指示信号の受け付けを制御部61が禁止する。なお、ステップS36〜S38は同時に行なうようにしても良い。
Next, in step S35, the overcurrent determination unit 58 determines whether or not the drive current A flowing through the
If the drive current A of the
これにより運転者は、モータ11が過電流の状態になっていることを認識でき、また、操作スイッチ5を操作しても受け付けが禁止されることを認識することができる。
Thus, the driver can recognize that the
次に、ステップS39において、荷重センサ15(ホールIC27)からの出力電圧Vsの特性が作動状態か、解除状態あるいは出力無しかをメインマイコン50の制御部61がホールIC出力電圧取得部51を介して取り込むと共に、記憶部56からデータを取り込んで現在の荷重センサ15の状態が作動状態か、解除状態かを判断する。
このステップS39で現在の状態が作動状態であればステップS40に移行し、図7に示すステップS6へ移行する。すなわち、図7のステップS6に移行して傾きVs’を計算する。なお、図11は図7のステップS2、S3に対応しているものである。
Next, in step S39, the control unit 61 of the
If the present state is an operation state in this step S39, it will transfer to step S40 and will transfer to step S6 shown in FIG. That is, the process proceeds to step S6 in FIG. 7 to calculate the gradient Vs ′. FIG. 11 corresponds to steps S2 and S3 in FIG.
また、ステップS39において、荷重センサ15からの出力電圧Vsが出力されない場合、あるいは解除特性の場合には、ステップS41に進んでモータ11の駆動電流Aが作動時の特性かどうかを判断する。モータ11の駆動電流Aが作動時の特性であれば、モータ11によりコントロールケーブル3のインナーケーブルが引き作動されているにも関わらず、荷重センサ15に出力電圧Vsが出力されないことや、あるいは解除特性から制御部61は荷重センサ15の異常であると判断する。
荷重センサ15が異常と判断した場合には、ステップS42に移行して制御部61はアンドゲートG1及びモータ駆動回路41を介してモータ11への通電を強制的に停止する。さらにステップS43に移行して制御部61はオアゲートG2及びランプ駆動回路43を介してワーニングランプ6を点灯させ、ステップS44で操作スイッチ5からの作動操作の受け付けを制御部61が禁止する。なお、メインマイコン50は操作スイッチ5からの解除の指示信号のみを受け付けるようにしている。また、ステップS42〜S44は同時に行なうようにしても良い。
In step S39, if the output voltage Vs from the
When it is determined that the
これにより運転者は、荷重センサ15の異常を認識でき、また、操作スイッチ5を作動操作しても受け付けが禁止されるので、アクチュエータ2が誤動作するのを防止することができる。また、荷重センサ15が異常と判断した場合には、モータ11を強制的に停止させているので、モータ11に負担をかけず、安全性を向上させることができる。
As a result, the driver can recognize the abnormality of the
ステップS41で、モータ11の駆動電流Aの特性が作動状態でない場合には、ステップS45に進み、モータ11の駆動電流Aの特性が解除状態か、つまりモータ11の回転が逆転しているかを判断する。ステップS45でモータ11の回転が逆方向であれば、制御部61はモータ11の電源線との接続が極性間違いだと判断し、ステップS46に移行する。
モータ11の極性の接続間違いの場合には、ステップS46に示すように、制御部61はアンドゲートG1及びモータ駆動回路41を介してモータ11への通電を強制的に停止する。さらにステップS47に移行して制御部61はオアゲートG2及びランプ駆動回路43を介してワーニングランプ6を点灯させ、ステップS48で操作スイッチ5からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部61が禁止する。なお、ステップS46〜S48は同時に行なうようにしても良い。
If the characteristic of the drive current A of the
When the polarity of the
これにより運転者は、モータ11の電源線の極性の接続間違いを認識でき、また、操作スイッチ5を作動操作、解除操作しても受け付けが禁止されるので、アクチュエータ2が誤動作するのを防止することができる。また、モータ11の極性の接続が間違っていたと判断した場合には、モータ11を強制的に停止させているので、モータ11に負担をかけず、安全性を向上させることができる。
As a result, the driver can recognize an incorrect connection of the polarity of the power line of the
ステップS45でモータ11の駆動電流Aが解除特性ではない場合にはステップS49に移行する。このステップS49においては、前記ステップS31でモータ駆動電流が有り、ステップS41でモータ駆動電流特性が作動以外で、ステップS45でモータ駆動電流特性が解除以外であることから、モータ11に流れている電流特性は、作動・解除特性ではない状態であり、また、前記ステップS39で荷重センサ15の出力電圧Vsを確認しており、この荷重センサ15の出力電圧Vsが変化無しを確認することで、制御部61はコントロールケーブル3のインナーケーブルの断線と判断する。
コントロールケーブル3のインナーケーブルが断線していると判断した場合にはステップS50に移行し、制御部61はアンドゲートG1及びモータ駆動回路41を介してモータ11への通電を停止する。さらにステップS51に移行して制御部61はオアゲートG2及びランプ駆動回路43を介してワーニングランプ6を点灯させ、ステップS44で操作スイッチ5からの作動指示信号の受け付けを制御部61が禁止する。なお、ステップS50〜S52は同時に行なうようにしても良い。
これにより運転者は、コントロールケーブル3のインナーケーブルが断線したことを認識することができる。
If the drive current A of the
If it is determined that the inner cable of the
Accordingly, the driver can recognize that the inner cable of the
図12は解除時の異常判定を行なう場合のフローチャートを示し、図8のステップS21に示す荷重制御フローのモータ解除から、図12に示すステップS61に移行し、ステップS61で、モータ11の駆動電流Aの信号がある場合にはステップS65に移行する。また、ステップS61で、モータ11の駆動電流Aの信号が無い場合には、モータ11に電流が流れていないことになり、メインマイコン50の制御部61によりモータ11の断線と判定する。そして、制御部61はアンドゲートG1及びモータ駆動回路41を介してモータ11への通電を停止する(ステップS62参照)。さらにステップS63に移行して制御部61はオアゲートG2及びランプ駆動回路43を介してワーニングランプ6を点灯させ、ステップS64で操作スイッチ5からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部61が禁止する。なお、ステップS62〜S64は同時に行なうようにしても良い。
これにより運転者は、モータ11の断線を認識でき、また、操作スイッチ5を操作しても受け付けが禁止されることを認識することができる。
FIG. 12 shows a flowchart for determining abnormality at the time of release. The motor is released from the load control flow shown in step S21 of FIG. 8, and then the process proceeds to step S61 shown in FIG. If there is a signal A, the process proceeds to step S65. In step S61, when there is no signal of the drive current A of the
Accordingly, the driver can recognize the disconnection of the
次に、ステップS65において、メインマイコン50の駆動電流取得部57の信号でもって過電流判定部58がモータ11に流れる駆動電流Aが過電流か否かを判定し、過電流ではない場合はステップS69に移行する。
ステップS65においてモータ11の駆動電流Aが過電流の場合は、過電流判定部58からの信号を受けた制御部61は、アンドゲートG1及びモータ駆動回路41を介してモータ11への通電を停止する(ステップS66参照)。さらにステップS67に移行して制御部61はオアゲートG2及びランプ駆動回路43を介してワーニングランプ6を点灯させ、ステップS68で操作スイッチ5からの作動指示信号の受け付けを制御部61が禁止する。なお、ステップS66〜S68は同時に行なうようにしても良い。
Next, in step S65, the overcurrent determination unit 58 determines whether or not the drive current A flowing through the
When the drive current A of the
これにより運転者は、モータ11が過電流の状態になっていることを認識でき、また、操作スイッチ5を操作しても受け付けが禁止されることを認識することができる。
Thus, the driver can recognize that the
次に、ステップS69において、荷重センサ15(ホールIC27)からの出力電圧Vsの特性が解除状態か、作動状態や出力無しかをメインマイコン50の制御部61がホールIC出力電圧取得部51を介して取り込むと共に、記憶部56からデータを取り込んで現在の荷重センサ15の状態が解除状態か、作動状態かを判断する。
このステップS69で現在の状態が解除状態であればステップS70に移行し、図8のステップS26に移行する。すなわち、図8のステップS26に移行してホールIC27の出力電圧Vsと副ばね25のゼロ点電圧値Vss0とを比較する動作に移行する。なお、図12は図8のステップS22、S23に対応しているものである。
Next, in step S69, the control unit 61 of the
If the current state is the release state in step S69, the process proceeds to step S70, and the process proceeds to step S26 in FIG. That is, the process shifts to step S26 in FIG. 8 and shifts to an operation of comparing the output voltage Vs of the
また、ステップS69において荷重センサ15からの出力電圧Vsが出力されない場合、あるいは作動特性の場合には、ステップS71に進んでモータ11の駆動電流Aが解除時の特性かどうかを判断する。モータ11の駆動電流Aが解除時の特性であれば、モータ11によりコントロールケーブル3のインナーケーブルが戻し作動されているにも関わらず、荷重センサ15に出力電圧Vsが出力されないことや、作動特性から制御部61は荷重センサ15の異常であると判断する。
荷重センサ15が異常と判断した場合には、ステップS72に移行して制御部61はアンドゲートG1及びモータ駆動回路41を介してモータ11への通電を強制的に停止する。さらにステップS73に移行して制御部61はオアゲートG2及びランプ駆動回路43を介してワーニングランプ6を点灯させ、ステップS74で操作スイッチ5からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部61が禁止する。なお、ステップS72〜S74は同時に行なうようにしても良い。
If the output voltage Vs from the
When it is determined that the
これにより運転者は、荷重センサ15の異常を認識でき、また、操作スイッチ5を操作しても受け付けが禁止されるので、アクチュエータ2が誤動作するのを防止することができる。また、荷重センサ15が異常と判断した場合には、モータ11を強制的に停止させているので、モータ11に負担をかけず、安全性を向上させることができる。
As a result, the driver can recognize the abnormality of the
ステップS71で、モータ11の駆動電流Aの特性が解除状態でない場合には、ステップS75に進み、モータ11の駆動電流Aの特性が作動状態か、つまりモータ11が正転しているかを判断する。ステップS75でモータ11の回転が正転であれば、制御部61はモータ11の電源線との接続が極性が間違っていたと判断し、ステップS76に移行する。
モータ11の極性の接続間違いの場合には、ステップS76に示すように、制御部61はアンドゲートG1及びモータ駆動回路41を介してモータ11への通電を強制的に停止する。さらにステップS77に移行して制御部61はオアゲートG2及びランプ駆動回路43を介してワーニングランプ6を点灯させ、ステップS78で操作スイッチ5からの作動操作、解除操作の受け付けを制御部61が禁止する。なお、ステップS76〜S78は同時に行なうようにしても良い。
If the characteristic of the drive current A of the
If the polarity of the
これにより運転者は、モータ11の電源線の極性の接続間違いを認識でき、また、操作スイッチ5を作動操作や解除操作しても受け付けが禁止されるので、アクチュエータ2が誤動作するのを防止することができる。また、モータ11の極性の接続が間違っていたと判断した場合には、モータ11を強制的に停止させているので、モータ11に負担をかけず、安全性を向上させることができる。
As a result, the driver can recognize an incorrect connection of the polarity of the power line of the
ステップS75でモータ11の駆動電流Aが作動特性ではない場合にはステップS79に移行する。このステップS79においては、前記ステップS61でモータ駆動電流が有り、ステップS71でモータ駆動電流特性が解除以外で、ステップS75でモータ駆動電流特性が作動以外であることから、モータ11に流れている電流特性は、作動・解除特性ではない状態であり、また、前記ステップS69で荷重センサ15の出力電圧Vsを確認しており、この荷重センサ15の出力電圧Vsが変化無しを確認することで、制御部61はコントロールケーブル3のインナーケーブルの断線と判断する。
If the drive current A of the
コントロールケーブル3のインナーケーブルが断線していると判断した場合にはステップS80に移行し、制御部61はアンドゲートG1及びモータ駆動回路41を介してモータ11への通電を停止する。さらにステップS81に移行して制御部61はオアゲートG2及びランプ駆動回路43を介してワーニングランプ6を点灯させ、ステップS82で操作スイッチ5からの作動指示信号、解除指示信号の受け付けを制御部61が禁止する。なお、ステップS80〜S82は同時に行なうようにしても良い。
これにより運転者は、コントロールケーブル3のインナーケーブルが断線したことを認識することができ、また、操作スイッチ5を作動操作や解除操作しても受け付けが禁止されることを認識することができる。
If it is determined that the inner cable of the
Accordingly, the driver can recognize that the inner cable of the
ここで、本実施形態における各種の異常判定は、図9及び図10に示すモータ11の突入電流後のA部分で行なっているものである。したがって、本実施形態では、電動パーキングブレーキの作動時、及び解除時にアクチュエータ2に異常が発生したときの異常判定を早期に行なうことができ、またその処置も早期に行なうことができる。そのため、荷重センサ15や、モータ11の逆接があった場合でも早期に判定でき、異常が発生してもアクチュエータ2への負担を軽減することができる。
また、電動パーキングブレーキの作動時及び解除時の両方にて異常の判定を行なっているので、異常が発生した場合、作動、解除のいずれでも早期に異常を判定でき、アクチュエータ2への負担を軽減することができる。
Here, various abnormality determinations in the present embodiment are performed at the portion A after the inrush current of the
Also, because the abnormality is judged both when the electric parking brake is activated and when it is released, if an abnormality occurs, the abnormality can be judged at an early stage in either operation or release, reducing the burden on the
次に、メインマイコン50の故障検出の制御動作について図13のフローチャートを用いて説明する。図13の左側がメインマイコン50の処理フローを示し、右側がサブマイコン70の処理フローを示している。
図13のステップS101〜S104までは、先の実施形態で示したことを機能的に表現しているものであり、ステップS101では、操作スイッチ5からの操作指令、解除指令等の情報の取得、モータ11の駆動電流の取得、CANバス7を介しての上位のコンピュータからの受信データの取得及びホールIC27からの出力電圧Vsの取得がメインマイコン50側で行なわれる。
Next, the failure detection control operation of the
Steps S101 to S104 in FIG. 13 functionally express what has been shown in the previous embodiment. In step S101, acquisition of information such as operation commands and release commands from the
ステップS102では、上述したように荷重センサ15の異常を監視し、ステップS103では、モータ11の異常を監視し、ステップS104ではサブマイコン70の異常を監視している。
そして、ステップS105〜S113ではアクチュエータ2の駆動制御を行なうフローであり、ステップS105では、アクチュエータ2が動作しているかを判定している。この判定は、メインマイコン50のアクチュエータ動作位置判定部52により図5に示す作動完了位置と解除完了位置との間の正常な範囲内を検出している。これはホールIC27からの出力電圧Vsでもって判定している。
In step S102, the abnormality of the
In steps S105 to S113, the
次に、ステップS106に移行し、動作のイベントが有ったか否かの判定が行なわれる。つまり、具体的にはステップS107に示すように、操作スイッチ5からの作動指令、あるいは解除指令が有ったか否かを判定する。ステップS107において操作スイッチ5によるコントロールケーブル3の作動指令があった場合にはステップS108に移行して上述したようにモータ11が正転駆動される。
Next, the process proceeds to step S106, where it is determined whether or not there is an operation event. Specifically, as shown in step S107, it is determined whether or not there has been an operation command or a release command from the
ステップS107において、コントロールケーブル3の作動指令ではない場合には、ステップS109に移行して、解除指令か否かが判定される。解除指令の場合にはステップS110に移行してモータ11が逆転駆動される。
また、ステップS109において、解除指令ではない場合は、ステップS111に移行し、操作スイッチ5からの指令が停止の場合はステップS112に移行してモータ11を停止させる。ステップS111においてイベントが停止ではない場合にはステップS101に戻る。
If it is not an operation command for the
If it is determined in step S109 that the command is not a release command, the process proceeds to step S111. If the command from the
ステップS108におけるモータ11の正転状態、ステップS110におけるモータ11の逆転状態、ステップS112におけるモータ11の停止状態などのモータ出力状態をステップS113に示すように、メインマイコン50のモータ出力状態送信部59からサブマイコン70のモータ出力状態受信部71へ送信される。
As shown in step S113, the motor output state transmission unit 59 of the
サブマイコン70側では、ステップS114に示すようにメインマイコン50から「モータ出力状態」を受信し、また、ステップS115においてホールIC27から出力電圧VsをホールIC出力電圧取得部74にて取得すると共に、駆動電流モニタ回路42からの駆動電流のデータを駆動電流取得部72にて取得している。
ステップS115からステップS116に移行し、ステップS116においてホールIC27からの出力電圧Vsによりアクチュエータ動作位置判定部75によりアクチュエータ2の動作位置を計算する。すなわち、通常、メインマイコン50は、図5に示す正常な範囲内でアクチュエータ2を動作させており、この正常範囲内でモータ11が動作し、この範囲外ではモータ11は停止しているはずである。
On the sub-microcomputer 70 side, as shown in step S114, the “motor output state” is received from the
The process proceeds from step S115 to step S116. In step S116, the actuator operation
しかし、図5に示す正常範囲(ホールIC27の出力電圧VsのVss0〜Vtc)外でもホールIC27から出力電圧Vsが出力されていると、正常範囲外でモータ11が動作していることになり、これによりメインマイコン50が異常であると判断することができる。
However, if the output voltage Vs is output from the
次に、ステップS117に移行して、メインマイコン50から受信したモータ出力状態からモータ11が回転中か否かの判断を行ない、モータ11が停止していればステップS114に戻り、モータ11が回転していればステップS118に移行する。
ステップS118において、モータ11が回転中であってアクチュエータ2の動作位置がアクチュエータ動作位置判定部75により範囲内か範囲外かが判断され、範囲内であればステップS120に移行する。ステップS120においては、モータ11の駆動電流が過電流判定部73により過電流か否かが判断される。
Next, the process proceeds to step S117, where it is determined whether or not the
In step S118, whether the
ステップS120においてモータ11の駆動電流が過電流であると判断されると、ステップS119に移行してモータ11を強制的に停止させると共に、ワーニングランプ6を点灯させて、運転者にその旨を認識させることができる。
サブマイコン70の制御部78が図3に示すアンドゲートG1の入力端にLレベルの信号を出力することで、モータ駆動回路41をオフ状態としてモータ11を停止させる。また、制御部78はオアゲートG2の入力端にHレベルの信号を出力してランプ駆動回路43を駆動してワーニングランプ6を点灯させる。
If it is determined in step S120 that the drive current of the
The control unit 78 of the sub-microcomputer 70 outputs an L level signal to the input terminal of the AND gate G1 shown in FIG. 3, thereby turning off the
ここで、ステップS120においてモータ11の駆動電流が過電流相当か否かを判断しているのは、以下の理由による。すなわち、アクチュエータ2の動作位置が正常範囲内でも、モータ拘束などの原因から大電流が発生する場合があるからである。メインマイコン50側でもステップS103でモータ11の過電流判定などのモータ異常監視を行なっているが、メインマイコン50が故障してモータ11の異常を監視できない場合を想定し、サブマイコン70側でも判定させているものであり、所謂、メインマイコン50とサブマイコン70でダブルチェックを行なっているものである。
Here, the reason why it is determined in step S120 whether the drive current of the
このように、サブマイコン70側の過電流判定部73においてもモータ11の過電流を検出し、モータ11を強制的に停止させていることで、メインマイコン50側に故障が発生して過電流が検出できない場合でも、モータ11の焼損等を防ぐことができる。
As described above, the
ステップS118でモータ11が回転中においてアクチュエータ2の動作位置が範囲外の場合には、アクチュエータ動作位置判定部75からの信号を受けたメインマイコン故障判定部76によりメインマイコン50が故障したと判断してステップS119に進んで、モータ11を強制的に停止させ、ワーニングランプ6を点灯させて、メインマイコン50の異常を報知する。これにより、アクチュエータ2の暴走、破損を確実に防ぐことができ、また、運転者にメインマイコン50が故障したときもシステムに異常があることを認識させることができる。
ステップS119においては、サブマイコン70の制御部78によりアンドゲートG1及びモータ駆動回路41を介してモータ11を停止させる場合、サブマイコン70からアンドゲートG1に入力されている信号がLレベルとなることで、アンドゲートG1はオフ状態となる。
If the operation position of the
In step S119, when the
このアンドゲートG1がオフ状態となると、メインマイコン50からの信号はアンドゲートG1に入力されてもアンドゲートG1の出力はLレベルとなり、メインマイコン50側からのモータ11の駆動指令が無効となるようになっている。これにより、メインマイコン50が故障した場合には、モータ11を強制停止でき、アクチュエータ2のオーバーランを防ぐことができる。
When the AND gate G1 is turned off, even if a signal from the
このように、本実施形態では、サブマイコン70側では、モータ11の回転中におけるアクチュエータ2の動作位置から予め定めている範囲(図5に示す作動完了位置と解除完了位置の間の正常範囲)外となった場合にはメインマイコン50の故障と判断しているものであり、従来のように本来の制御とは無関係な演算を行なわせているのではないため、メインマイコン50やサブマイコン70に余分な負担をかけることはない。
このようにして、メインマイコン50に余分な負担をかけずに、メインマイコン50の故障によるコントローラ、電動パーキングブレーキのケーブルを作動、解除を行なうアクチュエータ2の暴走、破損を確実に防ぎ、安全な電動パーキングブレーキシステムを提供することができる。
Thus, in the present embodiment, on the sub-microcomputer 70 side, a predetermined range from the operation position of the
In this way, without overloading the
また、サブマイコン70は機能を限定し、メインマイコン50よりは低機能なマイコンを使用しているため、サブマイコン70としてメインマイコン50より安価なマイコンが選択可能となって、コストを安価にすることができる。
Further, since the sub-microcomputer 70 has limited functions and uses a microcomputer having a lower function than the
1 制御装置
2 アクチュエータ
3 コントロールケーブル
5 操作スイッチ
6 ワーニングランプ
11 モータ
15 荷重センサ
27 ホールIC
42 駆動電流モニタ回路
50 メインマイコン
58 過電流判定部
70 サブマイコン
73 過電流判定部
74 ホールIC出力電圧取得部
75 アクチュエータ動作位置判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
42 Drive
Claims (5)
前記アクチュエータ(2)に作動、解除、停止の指令信号を送る操作スイッチ(5)と、
前記パーキングブレーキに作用するコントロールケーブル(3)の作動方向、解除方向に対応した出力電圧(Vs)を出力するセンサ(15)と、
前記操作スイッチ(5)からの操作信号に基づいて前記アクチュエータ(2)のモータ(11)を駆動すると共に、前記センサ(15)からの出力電圧(Vs)の値に応じてモータ(11)を停止させて、前記パーキングブレーキを作動、解除を行なわしめるメインマイコン(50)と
を備えている車載用電子制御装置において、
前記メインマイコン(50)の故障検出を行なうサブマイコン(70)を該メインマイコン(50)とは別個に設け、
前記サブマイコン(70)には、
前記メインマイコン(50)からの前記モータ(11)の正転状態、逆転状態及び停止状態のモータ出力状態を受信するモータ出力状態受信部(71)と、
前記センサ(15)からの出力電圧(Vs)を取得する出力電圧取得部(74)と、
前記モータ(11)の回転中に前記出力電圧取得部(74)からのデータにより前記アクチュエータ(2)の動作位置を監視判定するアクチュエータ動作位置判定部(75)と、
前記アクチュエータ動作位置判定部(75)によりアクチュエータ(2)の動作位置が予め定めている範囲外となった場合に前記メインマイコン(50)の故障と判断する判断手段と
を備えていることを特徴とする車載用電子制御装置の故障検出装置。 An actuator (2) for operating and releasing the parking brake via a control cable (3) which is pulled and returned by a forward and reverse drive of the motor (11);
An operation switch (5) for sending an operation, release, and stop command signal to the actuator (2);
A sensor (15) for outputting an output voltage (Vs) corresponding to the operation direction and release direction of the control cable (3) acting on the parking brake;
The motor (11) of the actuator (2) is driven based on an operation signal from the operation switch (5), and the motor (11) is driven according to the value of the output voltage (Vs) from the sensor (15). A vehicle-mounted electronic control device comprising: a main microcomputer (50) for stopping and operating and releasing the parking brake;
A sub-microcomputer (70) for detecting a failure of the main microcomputer (50) is provided separately from the main microcomputer (50),
The sub-microcomputer (70) includes
A motor output state receiver (71) for receiving the motor output state of the motor (11) from the main microcomputer (50) in the normal rotation state, the reverse rotation state and the stop state;
An output voltage acquisition unit (74) for acquiring an output voltage (Vs) from the sensor (15);
An actuator operation position determination unit (75) for monitoring and determining an operation position of the actuator (2) based on data from the output voltage acquisition unit (74) during rotation of the motor (11);
And determining means for determining that the main microcomputer (50) is out of order when the operating position of the actuator (2) is outside a predetermined range by the actuator operating position determining unit (75). A failure detection device for an on-vehicle electronic control device.
前記電流検出手段(42)からのデータからモータ(11)の過電流を検出する過電流判定部(58)が前記メインマイコン(50)に設けられており、
前記サブマイコン(70)におけるアクチュエータ(2)の動作位置が正常な範囲内において前記モータ(11)の過電流を検出する過電流判定部(73)を該サブマイコン(70)に設けていることを特徴とする請求項1に記載の車載用電子制御装置の故障検出装置。 Current detection means (42) for detecting a drive current flowing through the motor (11) is provided,
An overcurrent determination unit (58) for detecting an overcurrent of the motor (11) from data from the current detection means (42) is provided in the main microcomputer (50),
The sub-microcomputer (70) is provided with an overcurrent determination unit (73) that detects an overcurrent of the motor (11) within a normal operating position of the actuator (2) in the sub-microcomputer (70). The failure detection apparatus of the vehicle-mounted electronic control apparatus of Claim 1 characterized by these.
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