JP3579163B2 - スイッチングデバイスの故障検出方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチングデバイスの故障検出方法に関し、例えば、自動車のＡＢＳの油圧制御ソレノイドと車輪速センサの各動作状態を監視するための２系統のアナログ入力を時分割により切り換えて、夫々の動作状態を１系統のアナログ入力で監視するようにしたスイッチングデバイスの故障検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、自動車のＡＢＳの油圧制御ソレノイドと車輪速センサの各動作状態を監視するためには２系統のアナログ入力を必要とし、制御コントローラ側では各アナログ入力を個別に監視することにより、夫々の動作状態を監視するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の故障検出方法では、油圧制御ソレノイドや車輪速センサが各車輪毎に１つずつ搭載されているとすると、少なくとも１車両当たり８本の入力端子が必要となり、夫々のアナログ入力を個別に監視しようとすると制御コントローラの演算に係る負荷が増大すると共に、より高度な演算処理能力を有するコントローラが必要なだけ回路が高価なものとなる欠点がある。
【０００４】
また、制御コントローラへの２系統のアナログ入力を時分割により切り換えるようにした回路では、そのスイッチングデバイスが故障した場合、いずれかのアナログ入力側に固着することになるが、各アナログ入力の異常判定電圧によっては（例えば、異常判定電圧が同じとき）スイッチングデバイスの故障を検出できないという不具合が発生する。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、安価な回路構成にも係わらず、２系統のアナログ入力を時分割により切り換えるためのスイッチングデバイスの故障を確実に検出できるスイッチングデバイスの故障検出方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決し、目的を達成するために、この発明に係わるスイッチングデバイスの故障検出方法は、以下の特徴を備える。即ち、
第１及び第２の回路の夫々から出力され、当該第１及び第２の回路の動作状態を夫々監視するための第１及び第２のモニタ信号入力を時分割により切り換えて、夫々の動作状態を１系統の信号入力で監視するようにしたスイッチングデバイスの故障検出方法において、
前記第１及び第２のモニタ信号の前記スイッチングデバイスへの入力を時分割により切り換えながら、少なくとも１つのモニタ信号を変化させ、
前記切り換えながら入力される前記第１及び第２のモニタ信号によって生成される信号から、前記スイッチングデバイスの故障を検出する。
【０００７】
また、好ましくは、前記第１及び第２の回路を強制的に動作させることにより前記モニタ信号を変化させる。
【０００８】
また、好ましくは、前記第１の回路は、自動車に搭載されたアンチロックブレーキシステムの油圧制御ソレノイドを駆動する回路であり、前記第２の回路は自動車に搭載された車輪速センサに接続された回路である。
【０００９】
また、好ましくは、前記故障検出は、イグニッションスイッチがオンされる毎に実行される。
【００１０】
以上のように、本発明のスイッチングデバイスの故障検出方法では、所定回路から出力され、該所定回路の動作状態を夫々監視するための各モニタ信号入力を時分割により切り換えて、夫々の動作状態を１系統の信号入力で監視するようにしたスイッチングデバイスの故障検出する際に、複数のモニタ信号入力を時分割により切り換えながら、少なくとも１つのモニタ信号を変化させ、この入力されるモニタ信号と他のモニタ信号に基づいて、スイッチングデバイスの故障を検出するように作用する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる実施の形態につき、自動車のＡＢＳの油圧制御ソレノイドと車輪速センサの各動作状態を監視するための故障検出回路（以下、故障検出回路と略称する）を一例として添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係わる実施の形態のスイッチングデバイスを含む故障検出回路図である。
【００１３】
図１において、故障検出回路１００は、制御ＣＰＵ１と、スイッチングデバイス２を備え、スイッチングデバイス２は、例えば、ＪＦＥＴ（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）であり、ＡＢＳの油圧制御ソレノイドＳ１の駆動回路（不図示）に接続されたアナログ入力ラインＬ１と、車輪速センサＳ２の検出回路（不図示）に接続されたアナログ入力ラインＬ２の２系統のアナログ入力ラインを制御ＣＰＵ１で時分割により切り換えて、１系統のアナログ入力ラインとして制御ＣＰＵ１の入力ポートＰに入力するようになっている。制御ＣＰＵ１は、電源Ｖが供給され、スイッチングデバイス２により切り換えられて交互に入力されるアナログ入力を監視して、油圧制御ソレノイドＳ１又は車輪速センサＳ２の故障状態を検出する。
【００１４】
油圧制御ソレノイドＳ１は、バッテリ等の＋Ｂ電源に接続されたリニアソレノイドであり、例えば、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）のライン圧を制御するバルブを駆動する。油圧制御ソレノイドＳ１は、トランジスタからなるソレノイド駆動素子Ｔを所定のデューティ信号でオン、オフ制御することにより駆動され、そのベースには、制御ＣＰＵ１からのデューティ信号に基づく電圧が印加される。油圧制御ソレノイドＳ１は、このソレノイド駆動素子Ｔのベースに電圧が印加されると（トランジスタのオン状態）、ソレノイドとして通電状態となる。この油圧制御ソレノイドＳ１が通電状態となると、スイッチングデバイス２が入力ラインＬ１に接続された状態で、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して油圧制御ソレノイドＳ１のアナログ信号が制御ＣＰＵ１に入力される。
【００１５】
同様に、車輪速センサＳ２は、鉄芯にコイルが巻かれ、各車輪に設けられた歯車状のエキサイダ３が回転することにより、センサＳ２側に電磁誘導を発生させて、パルス信号として車輪速検出回路としての制御ＣＰＵ１に入力される。また、センサＳ２から出力されるパルス信号は、コンデンサＣ及び抵抗Ｒ４を有する平滑化回路５０で平滑化され、スイッチングデバイス２が入力ラインＬ２に接続された状態で、電圧Ｖを印加された抵抗Ｒ３及び２値化回路４を介してセンサＳ２のアナログ信号として端子Ｑを介して制御ＣＰＵ１に入力される。
【００１６】
尚、上記２系統のアナログ入力ラインＬ１、Ｌ２は、図示しないソレノイド駆動回路や車輪速検出回路とは別に設けられた故障検出専用に設けられた回路である。
【００１７】
また、ソレノイド駆動回路や車輪速検出回路は周知であるので、図示及び説明を省略する。
【００１８】
＜スイッチングデバイスの故障検出方法＞
次に、スイッチングデバイスの故障検出方法について説明する。
【００１９】
図２は、本発明に係る実施形態のスイッチングデバイスの故障検出方法を説明する２系統のアナログ入力信号の波形を示す図である。
【００２０】
図１、図２において、本実施形態のスイッチングデバイスの故障検出は、イグニッションスイッチがオンされて、制御ＣＰＵが起動した際の自己機能診断中（イニシャルチェック中）に１回だけ実行される。これは、通常走行時では、ＡＢＳが作動しない限り油圧制御ソレノイドＳ１が通電されないため、前述のアナログ入力ラインＬ１に入力されるアナログ信号が変化せず故障検出ができないからである。
【００２１】
本実施形態の故障検出は、イニシャルチェック中において、２系統のアナログ入力ラインＬ１、Ｌ２のアナログ信号の任意の１系統を強制的に変化させ、その変化に基づいてスイッチングデバイス２を切り換えて、２系統のアナログ入力を交互に監視することにより行う。
【００２２】
具体的には、以下のように故障検出を行う。即ち、
▲１▼図２（ａ）に示すように、制御ＣＰＵ１からソレノイド駆動素子Ｔに「オフ→オン→オフ」のデューティ信号を印加して、油圧制御ソレノイドＳ１を強制的に駆動すると、
▲２▼図２（ｂ）に示すように、スイッチングデバイス２が入力ラインＬ１に接続された状態で、制御ソレノイドＳ１のアナログ信号ｂが制御ＣＰＵ１の端子Ｐに入力される。
【００２３】
▲３▼また、図２（ｃ）に示すように、スイッチングデバイス２が入力ラインＬ２に接続された状態で、所定のフィルタ回路を介して一定にされた車輪速センサＳ２のアナログ信号ｃが制御ＣＰＵ１の端子Ｐに入力される。
【００２４】
▲４▼上記▲２▼、▲３▼の状態で、図２（ｄ）に示す期間Ａ及び期間Ｂのタイミングで時分割してスイッチングデバイス２の接続を切り換えると、スイッチングデバイス２が正常な状態では図２（ｅ）に示す不規則な矩形波ｅが制御ＣＰＵ１の端子Ｐに入力される。
【００２５】
▲５▼一方、スイッチングデバイス２が故障してアナログ入力ラインＬ１側に固着した場合、図２（ｆ）に示すように、制御ソレノイドＳ１のアナログ信号ｂのみが制御ＣＰＵ１の端子Ｐに入力される。
【００２６】
▲６▼また、スイッチングデバイス２が故障してアナログ入力ラインＬ２側に固着した場合、図２（ｇ）に示すように、車輪速センサＳ２のアナログ信号ｃのみが制御ＣＰＵ１の端子Ｐに入力される。
【００２７】
▲１▼〜▲６▼で説明したように、制御ＣＰＵ１にて監視されるアナログ信号の変化に基づいて２系統のアナログ信号入力を交互に監視することによりスイッチングデバイス２の故障を検出する。
【００２８】
尚、上記▲５▼、▲６▼のように、スイッチングデバイス２が故障と検出された場合には、その後の車両走行時のＡＢＳ制御を禁止して乗員にワーニングランプで報知する。
【００２９】
以上のように、本実施形態のスイッチングデバイスの故障検出方法では、２系統のアナログ入力の一方を変化させることにより、油圧制御ソレノイドＳ１と車輪速センサＳ２の故障検出時のスイッチングデバイス２の故障を確実に検出でき、安価な回路構成で実現することができる。
【００３０】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態を修正又は変更したものに適用可能である。
【００３１】
本実施形態では、２系統のアナログ入力ラインについて説明したが複数のアナログ入力ラインを切り換えるものにも適用できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明のように、本発明によれば、所定回路から出力され、該所定回路の動作状態を夫々監視するための各モニタ信号入力を時分割により切り換えて、夫々の動作状態を１系統の信号入力で監視するようにしたスイッチングデバイスの故障検出する際に、複数のモニタ信号入力を時分割により切り換えながら、少なくとも１つのモニタ信号を変化させ、この入力されるモニタ信号と他のモニタ信号に基づいて、スイッチングデバイスの故障を検出するので、安価な回路構成にも係わらず、２系統のアナログ入力を時分割により切り換えるためのスイッチングデバイスの故障を確実に検出できる。
【００３３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる実施の形態のスイッチングデバイスを含む故障検出回路図である。
【図２】図２は、本発明に係る実施形態のスイッチングデバイスの故障検出方法を説明する２系統のアナログ入力信号の波形を示す図である。
【符号の説明】
１…制御ＣＰＵ
２…スイッチングデバイス
３…エキサイダ
Ｌ１、Ｌ２…アナログ入力ライン
Ｓ１…油圧制御ソレノイド
Ｓ２…車輪速センサ
Ｔ…ソレノイド駆動素子

Claims (4)

1. 第１及び第２の回路の夫々から出力され、当該第１及び第２の回路の動作状態を夫々監視するための第１及び第２のモニタ信号入力を時分割により切り換えて、夫々の動作状態を１系統の信号入力で監視するようにしたスイッチングデバイスの故障検出方法において、
   前記第１及び第２のモニタ信号の前記スイッチングデバイスへの入力を時分割により切り換えながら、少なくとも１つのモニタ信号を変化させ、
   前記切り換えながら入力される前記第１及び第２のモニタ信号によって生成される信号から、前記スイッチングデバイスの故障を検出することを特徴とするスイッチングデバイスの故障検出方法。
2. 前記第１及び第２の回路を強制的に動作させることにより前記モニタ信号を変化させることを特徴とする請求項１に記載のスイッチングデバイスの故障検出方法。
3. 前記第１の回路は、自動車に搭載されたアンチロックブレーキシステムの油圧制御ソレノイドを駆動する回路であり、前記第２の回路は自動車に搭載された車輪速センサに接続された回路であることを特徴とする請求項１に記載のスイッチングデバイスの故障検出方法。
4. 前記故障検出は、イグニッションスイッチがオンされる毎に実行されることを特徴とする請求項１に記載のスイッチングデバイスの故障検出方法。

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