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