JP5092638B2 - 電気回路の異常検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気回路の異常検出装置に関するものである。

従来から、電気回路の異常検出装置としては、駆動電流の大きさに応じて所定の量変位するリニアソレノイドと、制御部からの指令に基づき該リニアソレノイドに流れる電流を制御する駆動用トランジスタと、該電流を検出する電流検出部とを備え、複数の所定の目標電流に対し各々設定された上限及び下限電流値を座標上にプロットし、該プロットされた点に基づき上限及び下限回帰直線を最小二乗法によって求め、前記リニアソレノイドに流れる電流（フィードバック電流）を検出し、前記フィードバック電流の値が、下限回帰直線≦フィードバック電流値≦上限回帰直線、であるかどうか判断し、下限回帰直線≦フィードバック電流値≦上限回帰直線、でない場合、前記リニアソレノイドの駆動装置は異常であると判断するものが知られている（特許文献１）。
特開２００６−２８７０４３号公報

上述した特許文献１に記載の電気回路の異常検出装置においては、精度よい異常判定が可能であるが、例えば目標電流の切替時における目標電流に対する実電流の追従遅れに起因した異常誤判定を防止するために判定時間を長く設定しなければならない。この結果、断線、短絡などの明らかな異常発生時においてもその検出時間（判定時間）が長くなるという問題があった。

そこで、本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、電気回路の異常検出装置において、精度よい異常検出を維持しつつ、断線、短絡などの明らかな異常が発生した場合に短時間で異常を検出することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、電源に接続され通電電流の大きさに応じて電気・電子部品を駆動・非駆動させるソレノイドと、電源からソレノイドへの通電をオン・オフして通電量を調整可能なスイッチング手段と、ソレノイドの実電流を検出する電流検出手段と、予め設定された目標電流に検出された実電流の値が近づくようにスイッチング手段のオン・オフ状態をフィードバック制御する駆動手段と、を備えた電気回路の異常検出装置において、目標電流に対して設定される実電流の正常範囲の上限値および下限値の少なくともいずれか一方から正常範囲から遠ざかる方向に順に配設されて電気回路の電流異常を検出するための複数の判定閾値であって、正常範囲の近くに設定される値ほど電気回路の電流異常の判定に必要な待機時間が長時間に設定される判定閾値を用いることで、電流検出手段によって検出された実電流と判定閾値との大小の比較を、判定閾値のうち正常範囲から遠いものから近いものに順に完了させて、電気回路の電流異常の判定を実施する判定手段を備えたことである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、判定手段は、判定閾値のうち正常範囲から遠いものから近いものに順に、電流検出手段によって検出された実電流との大小を比較して実電流が正常判定範囲外であると判定し、その判定が判定閾値に応じて設定される待機時間だけ継続している場合には、電気回路が電流異常であると判定することである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または請求項２において、複数の判定閾値のうち正常範囲から最も遠い上限閾値は、ソレノイドの使用電流範囲において他の判定閾値よりも大きい一定値であり、複数の判定閾値のうち正常範囲から最も遠い下限閾値は、ソレノイドの使用電流範囲において他の判定閾値よりも小さい一定値であることである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項３の何れか一項において、ソレノイドはリニアソレノイドであることである。

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４の何れか一項において、ソレノイドは車両の横滑り防止制御が実施されるブレーキアクチュエータを構成する電磁弁に使用されていることである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、ソレノイドを含む電気回路の電流異常を検出するための判定閾値が複数存在し、それら判定閾値は、目標電流に対して設定される実電流の正常範囲の上限値および下限値の少なくともいずれか一方から正常範囲から遠ざかる方向に順に配設され、正常範囲の近くに設定される値ほど電気回路の電流異常の判定に必要な待機時間が長時間に設定される。判定手段は、電流検出手段によって検出された実電流と判定閾値との大小の比較を、それら判定閾値のうち正常範囲から遠いものから近いものに順に完了させて、電気回路の電流異常の判定を実施する。これによれば、断線、短絡などの異常が発生し実電流が正常範囲から十分離れた値となる場合には、正常範囲から離れた判定閾値と実電流とを比較することによって電流異常を早期かつ短時間に検出することができる。さらに、断線、短絡などの異常以外の異常であって実電流が正常範囲からあまり離れない値となる場合には、正常範囲に近い判定閾値と実電流とを比較することによって電流異常を時間をかけて精度よく検出することができる。したがって、電気回路の異常検出装置において、精度よい異常検出を維持しつつ、断線、短絡などの明らかな異常が発生した場合に短時間で異常を検出することができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明においては、請求項１に係る発明において、判定手段は、判定閾値のうち正常範囲から遠いものから近いものに順に、電流検出手段によって検出された実電流との大小を比較して実電流が正常判定範囲外であると判定し、その判定が判定閾値に応じて設定される待機時間だけ継続している場合には、電気回路が電流異常であると判定するので、異常の種類（程度）に応じた適切な検出時間で確実に電流異常を検出することできる。

上記のように構成した請求項３に係る発明においては、請求項１または請求項２に係る発明において、複数の判定閾値のうち正常範囲から最も遠い上限閾値および下限閾値が一定値であるため、これらを実電流の正常範囲から十分遠い値に設定することができ、断線、短絡などの異常が発生した場合にその異常を確実に検出することができる。また、例えば、前記正常範囲から最も遠い上限閾値および下限閾値を、目標電流をパラメータとする関数とした態様と比較して、これら上限閾値および下限閾値が単純なものとなり、これらと実電流との大小比較に係る演算が容易となる。

上記のように構成した請求項４に係る発明においては、ソレノイドがリニアソレノイドである場合に、目標電流が使用電流範囲の範囲内であれば確実かつ適切な時間で電流異常を検出することができる。

上記のように構成した請求項５に係る発明においては、電磁弁への電流異常によるブレーキアクチュエータの異常が発生した場合、その異状を異常の種類に応じた適切な時間で検出することができ、異常発生後適切な時間でその異常に適切な処理（例えば電磁弁の制御停止による車両の横滑り防止制御の停止）を実施することができる。

以下、本発明に係る電気回路の異常検出装置を液圧ブレーキ装置に適用した一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は液圧ブレーキ装置の構成を示す概要図であり、図２は電気回路の異常検出装置の電気的な構成を示す概要図である。

液圧ブレーキ装置は、車両を制動させるためのものであり、図１に示すように、各ホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒ、ブレーキ操作部材であるブレーキペダル１１、真空式制動倍力装置１２、マスタシリンダ１３、リザーバタンク１４、液圧自動発生装置であるブレーキアクチュエータ１５、および電気回路５０の異常検出装置であるブレーキＥＣＵ１６を備えている。

各ホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒは、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの回転をそれぞれ規制するものであり、各キャリパＣＬｆｌ，ＣＬｆｒ，ＣＬｒｌ，ＣＬｒｒに設けられている。各ホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒに基礎液圧および制御液圧の少なくともいずれかが供給されると、各ホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒの各ピストン（図示省略）が摩擦部材である一対のブレーキパッド（図示省略）を押圧して各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒと一体回転する回転部材であるディスクロータＤＲｆｌ，ＤＲｆｒ，ＤＲｒｌ，ＤＲｒｒを両側から挟んでその回転を規制するようになっている。なお、本実施形態においては、ディスク式ブレーキを採用するようにしたが、ドラム式ブレーキを採用するようにしてもよい。

真空式制動倍力装置１２は、エンジンの吸気負圧をダイヤフラムに作用させてブレーキペダル１１の踏み込み操作により生じるブレーキ操作力を助勢して倍力（増大）する倍力装置である

マスタシリンダ１３は、ドライバによるブレーキペダル１１の操作力を変換して基礎液圧を形成し、その基礎液圧によって車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒに第１摩擦制動力を発生させ得る装置である。本実施形態では、マスタシリンダ１３は、真空式制動倍力装置１２により倍力されたブレーキ操作力を基礎液圧に変換し、各ホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒに供給する。

リザーバタンク１４は、ブレーキ液を貯蔵してマスタシリンダ１３にそのブレーキ液を補給するものである。

ブレーキアクチュエータ１５は、マスタシリンダ１３と各ホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒとの間に設けられて、ブレーキペダル１１の操作の有無に関係なく自動的に形成した制御液圧をホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒに付与し、対応する車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒに摩擦制動力を発生させ得る装置である。

図２を参照してブレーキアクチュエータ１５の構成を詳述する。ブレーキアクチュエータ１５は、独立して作動する液圧回路である複数の系統から構成されている。具体的には、ブレーキアクチュエータ１５は、Ｘ配管である第１系統１５ａと第２系統１５ｂを有している。第１系統１５ａは、マスタシリンダ１３の第１液圧室１３ａと左後輪Ｗｒｌ，右前輪ＷｆｒのホイールシリンダＷＣｒｌ，ＷＣｆｒとをそれぞれ連通して、左後輪Ｗｒｌ，右前輪Ｗｆｒの制動力制御に係わる系統である。第２系統１５ｂは、マスタシリンダ１３の第２液圧室１３ｂと左前輪Ｗｆｌ，右後輪ＷｒｒのホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｒｒとをそれぞれ連通して、左前輪Ｗｆｌ，右後輪Ｗｒｒの制動力制御に係わる系統である。

第１系統１５ａは、差圧制御弁２１、左後輪液圧制御部２２、右前輪液圧制御部２３、および第１減圧部２４を含んで構成されている。

差圧制御弁２１は、マスタシリンダ１３と、左後輪液圧制御部２２の上流部および右前輪液圧制御部２３の上流部との間に介装されている常開リニア電磁弁（常開リニアソレノイド弁）である。この差圧制御弁２１は、ブレーキＥＣＵ１６により連通状態（非差圧状態）と差圧状態を切り替え制御されるものである。差圧制御弁２１は非通電して通常連通状態とされているが、通電して差圧状態（閉じる側）にすることによりホイールシリンダＷＣｒｌ，ＷＣｆｒ側の液圧をマスタシリンダ１３側の液圧よりも所定の制御差圧分高い圧力に保持することができる。この制御差圧はブレーキＥＣＵ１６により制御電流に応じて調圧されるようになっている。これにより、ポンプ２４ａ,３４ａによる加圧を前提に制御差圧に相当する制御液圧が形成されるようになっている。

左後輪液圧制御部２２は、ホイールシリンダＷＣｒｌに供給する液圧を制御可能なものであり、２ポート２位置切換型の常開電磁開閉弁である増圧弁２２ａと２ポート２位置切換型の常閉電磁開閉弁である減圧弁２２ｂとから構成されている。増圧弁２２ａは、差圧制御弁２１とホイールシリンダＷＣｒｌとの間に介装されており、ブレーキＥＣＵ１６の指令にしたがって差圧制御弁２１とホイールシリンダＷＣｒｌとを連通または遮断できるようになっている。減圧弁２２ｂは、ホイールシリンダＷＣｒｌと調圧リザーバ２４ｃとの間に介装されており、ブレーキＥＣＵ１６の指令にしたがってホイールシリンダＷＣｒｌと調圧リザーバ２４ｃとを連通または遮断できるようになっている。これにより、ホイールシリンダＷＣｒｌ内の液圧が増圧・保持・減圧され得るようになっている。

右前輪液圧制御部２３は、ホイールシリンダＷＣｆｒに供給する液圧を制御可能なものであり、左後輪液圧制御部２２と同様に増圧弁２３ａと減圧弁２３ｂとから構成されている。増圧弁２３ａおよび減圧弁２３ｂがブレーキＥＣＵ１６の指令により制御されて、ホイールシリンダＷＣｆｒ内の液圧が増圧・保持・減圧され得るようになっている。

第１減圧部２４は、ポンプ２４ａ、ポンプ用モータ２４ｂ、調圧リザーバ２４ｃを含んで構成されている。ポンプ２４ａは、調圧リザーバ２４ｃ内のブレーキ液を汲み上げて、そのブレーキ液を差圧制御弁２１と増圧弁２２ａ，２３ａとの間に供給するようになっている。このポンプ２４ａは、ブレーキＥＣＵ１６の指令にしたがって駆動するポンプ用モータ２４ｂによって駆動されるようになっている。

調圧リザーバ２４ｃは、ホイールシリンダＷＣｒｌ、ＷＣｆｒから減圧弁２２ｂ、２３ｂを介して抜いたブレーキ液を一旦溜めておく装置である。また、調圧リザーバ２４ｃは、マスタシリンダ１３と連通しており、調圧リザーバ２４ｃ内のブレーキ液が所定量以下である場合には、マスタシリンダ１３からブレーキ液が供給される一方で、所定量より多い場合には、マスタシリンダ１３からのブレーキ液の供給が停止されるようになっている。

これにより、差圧制御弁２１によって差圧状態が形成されるとともにポンプ２４ａが駆動されている場合（例えば、横滑り防止制御、トラクションコントロールなどの場合）、マスタシリンダ１３から供給されているブレーキ液を調圧リザーバ２４ｃ経由で増圧弁２２ａ，２３ａの上流に供給することができるようになっている。

第２系統１５ｂは、差圧制御弁３１、左前輪液圧制御部３２、右後輪液圧制御部３３、および第２減圧部３４を含んで構成されている。

差圧制御弁３１は、マスタシリンダ１３と、左前輪液圧制御部３２の上流部および右後輪液圧制御部３３の上流部との間に介装されている常開リニア電磁弁である。この差圧制御弁３１は、差圧制御弁２１と同様に、ブレーキＥＣＵ１６によりホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｒｒ側の液圧をマスタシリンダ１３側の液圧に対してよりも所定の制御差圧分高い圧力に保持できるようになっている。

左前輪液圧制御部３２および右後輪液圧制御部３３は、ホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｒｒに供給する液圧をそれぞれ制御可能なものであり、左後輪液圧制御部２２と同様に、それぞれ増圧弁３２ａと減圧弁３２ｂ、増圧弁３３ａと減圧弁３３ｂから構成されている。増圧弁３２ａと減圧弁３２ｂ、増圧弁３３ａと減圧弁３３ｂがブレーキＥＣＵ１６の指令によりそれぞれ制御されて、ホイールシリンダＷＣｆｌ内およびホイールシリンダＷＣｒｒ内の液圧がそれぞれ増圧・保持・減圧され得るようになっている。

第２減圧部３４は、第１減圧部２４と同様に、ポンプ３４ａ、ポンプ用モータ２４ｂ（第１減圧部２４と共用）、調圧リザーバ３４ｃを含んで構成されている。ポンプ３４ａは、調圧リザーバ２４ｃと同様な調圧リザーバ３４ｃ内のブレーキ液を汲み上げて、そのブレーキ液を差圧制御弁３１と増圧弁３２ａ，３３ａとの間に供給するようになっている。このポンプ３４ａは、ブレーキＥＣＵ１６の指令にしたがって駆動するポンプ用モータ２４ｂによって駆動されるようになっている。

このように構成されたブレーキアクチュエータ１５は、通常ブレーキの際には全ての電磁弁が非励磁状態にされて、ブレーキペダル１１の操作力に応じたブレーキ液圧、すなわち基礎液圧をホイールシリンダＷＣ＊＊にそれぞれ供給できるようになっている。なお、＊＊は、各輪に対応する添え字であって、ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒのいずれかであり、左前、右前、左後、右後を示している。以下の説明及び図面において同じである。

また、ポンプ用モータ２４ｂすなわちポンプ２４ａ，３４ａを駆動するとともに差圧制御弁２１，３１を励磁すると、マスタシリンダ１３からの基礎液圧に制御液圧を加えたブレーキ液圧をホイールシリンダＷＣ＊＊にそれぞれ供給できるようになっている。

さらに、ブレーキアクチュエータ１５は、増圧弁２２ａ，２３ａ，３２ａ，３３ａ、および減圧弁２２ｂ，２３ｂ，３２ｂ，３３ｂを制御することでホイールシリンダＷＣ＊＊の液圧を個別に調整できるようになっている。これにより、ブレーキＥＣＵ１６からの指示により、例えば、周知のアンチスキッド制御、前後制動力配分制御、ＥＳＣ（Electronic Stability Control）である横滑り防止制御（具体的には、アンダステア抑制制御、オーバステア抑制制御）、トラクションコントロール、車間距離制御等を達成できるようになっている。

また、液圧ブレーキ装置は、車輪速度センサＳｆｌ，Ｓｆｒ，Ｓｒｌ，Ｓｒｒを備えている。車輪速度センサＳｆｌ，Ｓｆｒ，Ｓｒｌ，Ｓｒｒは、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの付近にそれぞれ設けられており、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの回転に応じた周波数のパルス信号をブレーキＥＣＵ１６に出力している。

電気回路５０の異常検出装置であるブレーキＥＣＵ１６は、図２に示すように、目標電流決定部４１、目標値生成部４２、判定部４３、電流検出部４４、スイッチング素子４６を備えている。なお、図２においては、ソレノイド４７は、上述したリニアソレノイド弁２１，３１のうちの何れか一つのソレノイドのみを示すとともに、そのソレノイド４７を駆動させるスイッチング素子４６のみを示しており、他のソレノイドおよびそれらのソレノイド駆動回路は省略している。

目標電流決定部４１は、ソレノイド４７の目標電流（駆動要求値）を決定する目標電流決定手段である。目標電流は、制御差圧に相当する制御電流である。

判定部４３は、目標電流決定部４１から目標電流を、電流検出部４４から実電流を入力するようになっている。判定部４３は、電流検出部４４によって検出された実電流と判定閾値との大小の比較を、判定閾値のうち正常範囲から遠いものから近いものに順に完了させて、電気回路の電流異常の判定を実施する判定手段である。より具体的には、判定手段は、判定閾値のうち正常範囲から遠いものから近いものに順に、電流検出部４４によって検出された実電流との大小を比較して実電流が正常判定範囲外であると判定し、その判定が判定閾値に応じて設定される待機時間だけ継続している場合には、電気回路５０が電流異常であると判定する。

目標値生成部４２は、目標電流決定部４１からの目標電流を示す制御指令信号（駆動要求）を入力しその制御指令信号に応じて制御対象のソレノイド４７に供給する駆動電流（駆動電圧）を生成するためオン・オフ制御するものである。目標値生成部４２は、目標電流決定部４１からの駆動要求に応じたオン・オフ信号（所定のデューティ比のＰＷＭ信号でもよい。）をスイッチング素子４６に送信してソレノイド４７の通電・非通電を制御する。すなわち、開信号によりソレノイド４７への通電を実施し閉信号によりソレノイド４７への非通電を実施する。

また、この目標値生成部４２は、電流検出部４４からで検出された実電流を入力し（フィードバックし）、その実電流と目標電流とからフィードバック制御を実施している。なお、フィードバック制御をしないようにしてもよい。このように、目標値生成部４２は、予め設定された目標電流に前記検出された実電流の値が近づくようにスイッチング素子４６のオン・オフ状態をフィードバック制御する駆動手段である。

ソレノイド駆動回路４８は、直流電源である電源４５、スイッチング素子４６、ソレノイド４７から構成されている。

ソレノイド４７は、リニアソレノイド弁や開閉ソレノイド弁を構成するものであり、電源４５に接続され通電電流の大きさに応じて電気・電子部品（本実施の形態では、ソレノイドバルブ（電磁弁））を駆動・非駆動させるものである。例えばリニアソレノイド弁である差圧制御弁２１では、通電時に通電電流の大きさに応じて弁体を移動させて開弁量（通過する油量、入出力間の差圧）をリニアに調整可能である。ソレノイド４７の一方はスイッチング素子４６および電流検出素子４４ａを介して電源４５に接続されており、他方は接地されている。

スイッチング素子４６（スイッチング手段）は、電源４５からソレノイド４７への通電をオン・オフして（ＰＷＭ制御して）通電量を調整可能なものであり、例えばＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）にて構成されている。スイッチング素子４６のドレインは電源４５に接続され、ゲートは目標値生成部４２にそれぞれ接続され、ソースは電流検出素子４４ａおよびソレノイド４７を介して接地されている。

電流検出素子４４ａは、電流を検出するセンサであり、例えばシャント抵抗にて構成されている。シャント抵抗には電流検出部４４が接続されている。電流検出部４４は、ソレノイドの実電流を検出するものであり、シャント抵抗の電圧値を検出してソレノイド４７に通電される電流値を検出しその検出結果を判定部４３および目標値生成部４２に送信するようになっている。

電気回路５０は、上述した、目標電流決定部４１、目標値生成部４２、判定部４３、電流検出部４４、スイッチング素子４６から構成されている。

判定閾値は、ブレーキＥＣＵ１６に記憶されている。この判定閾値は、目標電流に対して設定される実電流の正常範囲の上限値ＵＮおよび下限値ＬＮの少なくともいずれか一方から正常範囲から遠ざかる方向に順に配設されて電気回路５０の電流異常を検出するための複数の値であって、正常範囲の近くに設定される値ほど電気回路５０の電流異常の判定に必要な待機時間が長時間に設定されるものである。

具体的には、判定閾値としては、図３に示すように、第１上下限閾値ＵＳ１，ＬＳ１と、第２上下限閾値ＵＳ２，ＬＳ２とが挙げられている。

第１上下限閾値ＵＳ１，ＬＳ１は、正常範囲にノイズマージンを考慮した値に設定されている。正常範囲は、目標電流に対する実電流の理想値（図３にて一点鎖線で示す）に、電気回路５０のハード的なばらつき（特にソレノイド駆動回路４８や電流検出部４４のばらつき）を考慮した値に設定されている。第１上下限閾値ＵＳ１，ＬＳ１は、目標電流に対する実電流の理想値＋電気回路５０のばらつき＋ノイズマージンで設定されている。なお、正常範囲は上限値ＵＮおよび下限値ＬＮを有している。また、第１上限閾値ＵＳ１と第１下限閾値ＬＳ１とで規定される範囲が第１範囲である。

第２上下限閾値ＵＳ２，ＬＳ２は、ソレノイド４７の使用電流範囲において、目標電流に対する実電流および電気回路５０によるばらつきに基づいて決定される第１上下限閾値ＵＳ１，ＬＳ１よりそれぞれ外側（前記正常範囲から遠い側）の一定の値ＵＳ２α，ＬＳ２αである。この場合、ＵＳ２αは、例えばソレノイド駆動回路４８のスイッチング素子４６のドレイン−ソース間が短絡した場合など、電気回路５０に通常流れる電流よりはるかに大きい電流がソレノイド４７に流れることを想定し、その大きい電流より小さい値に設定されるのが好ましい。このように通常ではあり得ない値の電流を検出することにより早期かつ確実に電流異常であることを検出することが可能となる。また、ＬＳ２αは、例えばソレノイド駆動回路４８の途中のいずれかが断線した場合など、電気回路５０に通常流れる電流よりはるかに小さい電流がソレノイド４７に流れること（または電流が流れないこと）を想定し、その小さい電流より大きい値に設定されるのが好ましい。このように通常ではあり得ない値の電流を検出することにより早期かつ確実に電流異常であることを検出することが可能となる。

なお、第２上限閾値ＵＳ２と第２下限閾値ＬＳ２とで規定される範囲が第２範囲である。また、第２上下限閾値ＵＳ２，ＬＳ２は、第１上下限閾値ＵＳ１，ＬＳ１から一定距離だけ離れた値、または所定値以上離れた値に設定するようにしてもよい。

本実施の形態においては、目標電流がＣ（ａ）である場合、実電流の理想値はＣＲ（ａ）である。このとき、ＣＲ（ａ）＝Ｃ（ａ）である。また、目標電流Ｃ（ａ）に対する正常範囲の上限値ＵＮおよび下限値ＬＮは、ＵＮ（ａ）およびＬＮ（ａ）である。さらに、第１上下限閾値ＵＳ１，ＬＳ１は、ＵＳ１（ａ），ＬＳ１（ａ）であり、第２上下限閾値ＵＳ２，ＬＳ２は、ＵＳ２α，ＬＳ２βである。

本実施の形態においては、複数の判定閾値のうち最内判定閾値（上限側および下限側でそれぞれ正常範囲に最も近い判定閾値）は、目標電流に対する実電流および電気回路５０によるばらつきに基づいて決定される第１上下限閾値ＵＳ１，ＬＳ１である。複数の判定閾値のうち最外判定閾値（上限側および下限側でそれぞれ正常範囲に最も遠い判定閾値）は、最内判定閾値より外側の一定の値である第２上下限閾値ＵＳ２，ＬＳ２である。

次に、上述した電気回路の異常検出装置の異常判定の一例について図４のフローチャートに沿って説明する。ブレーキＥＣＵ１６は、車両のイグニションスイッチ（図示省略）がオン状態になると、上記フローチャートに対応したプログラムを実行する。ブレーキＥＣＵ１６が起動されると、ブレーキＥＣＵ１６は、目標電流を読み込み（ステップ１０２）、目標電流から第１および第２範囲を算出する（ステップ１０４）。

具体的には、ブレーキＥＣＵ１６は、図３に示す複数の判定閾値、すなわち第１上下限閾値ＵＳ１，ＬＳ１および第２上下限閾値ＵＳ２，ＬＳ２から、ステップ１０２で読み込んだ目標電流に対する第１および第２範囲を算出する。例えば、目標電流がＣ（ａ）である場合には、第１範囲はＬＳ１（ａ）以上ＵＳ１（ａ）以下であり、第２範囲はＬＳ２α以上ＵＳ２α以下である。

次に、ブレーキＥＣＵ１６は、電流検出部４４によってソレノイド４７に流れる実電流を検出する（ステップ１０６）。そして、ブレーキＥＣＵ１６は、それぞれの判定閾値と電流検出手段によって検出された実電流との大小を比較する（ステップ１０８，１１０）。

実電流が第１および第２範囲内にある場合には、ブレーキＥＣＵ１６は、ステップ１０８，１１０で「ＹＥＳ」と判定し、カウンタＡ，Ｂをクリアし（ステップ１１２）、その後プログラムをステップ１０２に戻す。

実電流が第２範囲内にない場合には、ブレーキＥＣＵ１６は、実電流が正常判定範囲外であると判定し（ステップ１０８で「ＮＯ」と判定し）、カウンタＡ，Ｂをそれぞれ１だけカウントアップする（ステップ１１４）。そして、ブレーキＥＣＵ１６は、実電流が第２範囲内にない状態（実電流が正常判定範囲外であるとの判定）が第２待機時間（カウント値Ｂ１に相当する時間）だけ継続しているか否かを判定する（ステップ１１６）。なお、正常判定範囲は第２範囲のことである。

ブレーキＥＣＵ１６は、カウンタＢがＢ１未満である場合には、実電流が第２範囲内にない状態が第２待機時間だけ継続していないと判定して、その後プログラムをステップ１０２に戻す。一方、カウンタＢがＢ１に達した場合には、実電流が第２範囲内にない状態が第２待機時間だけ継続していると判定して、電気回路５０が電流異常である旨の判定を行う（ステップ１１８）。

実電流が第２範囲内にあるが第１範囲内にない場合には、ブレーキＥＣＵ１６は、ステップ１０８，１１０で「ＹＥＳ」、「ＮＯ」と判定し、カウンタＡを１だけカウントアップする（ステップ１２０）。そして、ブレーキＥＣＵ１６は、実電流が第２範囲内にあるが第１範囲内にない状態が第２待機時間より長い第１待機時間（カウント値Ａ１に相当する時間）だけ継続しているか否かを判定する（ステップ１２２）。

ブレーキＥＣＵ１６は、カウンタＡがＡ１未満である場合には、実電流が第２範囲内にあるが第１範囲内にない状態が第１待機時間だけ継続していないと判定して、その後プログラムをステップ１０２に戻す。一方、カウンタＡがＡ１に達した場合には、実電流が第２範囲内にあるが第１範囲内にない状態が第１待機時間だけ継続していると判定して、電気回路５０が電流異常である旨の判定を行う（ステップ１１８）。
なお、上記では、ステップ１０８の後でステップ１１０の処理を行うようにしたが、これに限らず、ステップ１１０の後でステップ１０８の処理を行うようにしてもよい。

なお、上述したステップ１０８，１１０の処理が、それぞれの判定閾値と実電流との大小を比較することにより、電気回路５０の電流異常の判定を実施する判定手段である。また、上述したステップ１０８，１１０，１１４，１１６，１２０，１２２の処理が、それぞれの判定閾値と実電流との大小を比較して実電流が正常判定範囲外であると判定し、その判定が判定閾値に応じて設定される待機時間だけ継続している場合には、電気回路５０が電流異常であると判定する判定手段である。これら判定は、電流検出部４４によって検出された実電流と判定閾値との大小の比較を、判定閾値のうち正常範囲から遠いものから近いものに順に完了させて、電気回路５０の電流異常の判定を実施するものである。

このような電流異常の判定による一例を図５を参照して説明する。時刻ｔ１に目標電流が変更（増大）された場合、時刻ｔ１以降の目標電流はそれまでの目標電流より大きい値となり、実電流が最初は目標電流に対して大きく振動するがしばらくすると目標電流に収束する場合を例に挙げる。例えば、実電流は、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、および時刻ｔ５から時刻ｔ６までは第２下限閾値以上第１下限閾値以下であり、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで、時刻ｔ４から時刻ｔ５まで、および時刻ｔ６以降は第１下限閾値以上第１上限閾値以下であるとする。

実電流が第１範囲外である時間帯（時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ３〜ｔ４、時刻ｔ５〜ｔ６）はあるが、いずれの時間帯も、第１範囲（判定閾値）に応じて設定された第１待機時間より短いので、電流異常であると誤判定されることなく、時刻ｔ６から第１待機時間経過時点にて電流異常がないことを検出することができる。なお、実電流が第１範囲外である時間が第１待機時間より長い場合には、電流異常であると判定することができる。

さらに、このような電流異常の判定による他の一例を図６を参照して説明する。時刻ｔ１１にソレノイド駆動回路４８のいずれかの部位が断線した場合を例に挙げる。この場合、実電流は、断線するまでは目標電流とほぼ同じであるが、断線以降は急激に小さくなり最終的には０となる。例えば、実電流は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までは第１範囲内にあり、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までは第２下限閾値以上第１下限閾値以下であり、時刻ｔ１３以降は第２下限閾値以下であるとする。

実電流と第２範囲とを比較して、電流異常の判定を行い、実電流が第２範囲外である状態が第１待機時間より短い第２待機時間だけ継続していれば、電流異常である旨の判定がされる。

上述した説明から明らかなように、本実施の形態によれば、ソレノイド４７を含む電気回路５０の電流異常を検出するための判定閾値が複数存在し、それら判定閾値は、目標電流に対して設定される実電流の正常範囲の上限値および下限値の少なくともいずれか一方から正常範囲から遠ざかる方向に順に配設され、正常範囲の近くに設定される値ほど電気回路５０の電流異常の判定に必要な待機時間が長時間に設定される。判定手段（４１ｂ；ステップ１０８，１１０）は、それぞれの判定閾値について電流検出手段（電流検出部４４）によって検出された実電流との大小を比較することにより、電気回路５０の電流異常の判定を実施する。これによれば、断線、短絡などの異常が発生し実電流が正常範囲から十分離れた値となる場合には、正常範囲から離れた判定閾値（第２上限閾値、第２下限閾値）と実電流とを比較することによって電流異常を短時間に検出することができる。さらに、断線、短絡などの異常以外の異常であって実電流が正常範囲からあまり離れない値となる場合には、正常範囲に近い判定閾値（第１上限閾値、第１下限閾値）と実電流とを比較することによって電流異常を時間をかけて精度よく検出することができる。したがって、電気回路５０の異常検出装置において、精度よい異常検出を維持しつつ、断線、短絡などの明らかな異常が発生した場合に短時間で異常を検出することができる。

また、判定手段（４１ｂ；ステップ１０８，１１０，１１４，１１６，１２０，１２２）は、それぞれの判定閾値について電流検出手段（電流検出部４４）によって検出された実電流との大小を比較して実電流が正常判定範囲外であると判定し、その判定が判定閾値に応じて設定される待機時間だけ継続している場合には、電気回路５０が電流異常であると判定するので、異常の種類（程度）に応じた適切な検出時間で確実に電流異常を検出することできる。

また、複数の判定閾値のうち正常範囲から最も遠い上限閾値および下限閾値（第２上限閾値および第２下限閾値）が一定値であるため、これらを実電流の正常範囲から十分遠い値に設定することができ、断線、短絡などの異常が発生した場合にその異常を確実に検出することができる。また、例えば、前記正常範囲から最も遠い上限閾値および下限閾値を、目標電流をパラメータとする関数とした態様と比較して、これら上限閾値および下限閾値が単純なものとなり、これらと実電流との大小比較に係る演算が容易となる。

また、ソレノイド４７がリニアソレノイドである場合に、目標電流が使用電流範囲の範囲内であれば確実かつ適切な時間で電流異常を検出することができる。

また、電磁弁２１，３１への電流異常によるブレーキアクチュエータ１５の異常が発生した場合、その異状を異常の種類に応じた適切な時間で検出することができ、異常発生後適切な時間でその異常に対する適切な処理（例えば電磁弁の制御停止による車両の横滑り防止制御の停止）を実施することができる。

なお、本発明をリニアソレノイドでなく例えば増圧弁２２ａを構成する開閉（オンオフ）ソレノイドに適用してもよい。

本発明による電気回路の異常検出装置を適用した液圧ブレーキ装置の一実施の形態を示す概要図である。 本発明による電気回路の異常検出装置の電気的な構成を示す概要図である。 判定閾値を説明するための図である。 図１に示すブレーキＥＣＵにて実行される制御プログラムのフローチャート例である。 本発明による電気回路の異常検出装置の作動の一例を示すタイムチャートである。 本発明による電気回路の異常検出装置の作動の他の一例を示すタイムチャートである。

符号の説明

１１…ブレーキペダル、１２…真空式制動倍力装置、１３…マスタシリンダ、１４…リザーバタンク、１５…ブレーキアクチュエータ、１６…ブレーキＥＣＵ（電気回路の異常検出装置）、２１，３１…差圧制御弁（リニアソレノイド弁）、２２…左後輪液圧制御部、２３…右前輪液圧制御部、２４…第１減圧部、３２…左前輪液圧制御部、３３…右後輪液圧制御部、３４…第２減圧部、４１…目標電流決定部、４２…目標値生成部、４３…判定部、４４…電流検出部、４５…電源、４６…スイッチング素子（スイッチング手段）、４７…ソレノイド、４８…ソレノイド駆動回路、５０…電気回路、Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒ…車輪、Ｓｆｌ，Ｓｆｒ，Ｓｒｌ，Ｓｒｒ…車輪速センサ、ＷＣｆｌ，ＷＣｆｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｒｒ…ホイールシリンダ。

Claims (5)

1. 電源（４５）に接続され通電電流の大きさに応じて電気・電子部品を駆動・非駆動させるソレノイド（４７）と、
   前記電源から前記ソレノイドへの通電をオン・オフして通電量を調整可能なスイッチング手段（４６）と、
   前記ソレノイドの実電流を検出する電流検出手段（４４）と、
   予め設定された目標電流に前記検出された実電流の値が近づくように前記スイッチング手段のオン・オフ状態をフィードバック制御する駆動手段（４２）と、
   を備えた電気回路（５０）の異常検出装置において、
   前記目標電流に対して設定される前記実電流の正常範囲の上限値および下限値の少なくともいずれか一方から前記正常範囲から遠ざかる方向に順に配設されて前記電気回路の電流異常を検出するための複数の判定閾値であって、前記正常範囲の近くに設定される値ほど前記電気回路の電流異常の判定に必要な待機時間が長時間に設定される判定閾値（第１および第２上限閾値、第１および第２下限閾値）を用いることで、前記電流検出手段によって検出された実電流と前記判定閾値との大小の比較を、前記判定閾値のうち前記正常範囲から遠いものから近いものに順に完了させて、前記電気回路の電流異常の判定を実施する判定手段（４３；ステップ１０８，１１０，１１４，１１６，１２０，１２２）
   を備えたことを特徴とする電気回路の異常検出装置。
2. 請求項１において、前記判定手段は、前記判定閾値のうち前記正常範囲から遠いものから近いものに順に、前記電流検出手段によって検出された実電流との大小を比較して前記実電流が正常判定範囲外であると判定し（ステップ１０８，１１０）、その判定が前記判定閾値に応じて設定される前記待機時間だけ継続している場合には（ステップ１１４，１１６，１２０，１２２）、前記電気回路が電流異常であると判定することを特徴とする電気回路の異常検出装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記複数の判定閾値のうち前記正常範囲から最も遠い上限閾値（第２上限閾値）は、前記ソレノイドの使用電流範囲において他の判定閾値よりも大きい一定値であり、前記複数の判定閾値のうち前記正常範囲から最も遠い下限閾値（第２下限閾値）は、前記ソレノイドの使用電流範囲において他の判定閾値よりも小さい一定値であることを特徴とする電気回路の異常検出装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項において、前記ソレノイドはリニアソレノイドであることを特徴とする電気回路の異常検出装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項において、前記ソレノイドは車両の横滑り防止制御が実施されるブレーキアクチュエータ（１５）を構成する電磁弁（２１，３１）に使用されていることを特徴とする電気回路の異常検出装置。
   
   
   

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