JPH05330418A - 車両用電子制御装置の故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】制御ユニット２６は、車輪速センサ２１の信号
系の故障やソレノイドバルブ３３の駆動系の故障などの
有無を診断する自己診断処理が行われている。診断結果
は故障診断用メモリ５５に書き込まれる。所定の操作に
よって診断結果の出力を指示すると、故障診断用メモリ
５５に書き込まれた診断データは、スピードメータイン
タフェース５６を介してスピードメータ６０に与えら
れ、このスピードメータ６０で表示される。 【効果】特別の機器を要することなく、車両に備えられ
たスピードメータ６０を用いて診断結果を表示させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輪がロック状態とな
ることを防止するいわゆるアンチロック・ブレーキ・シ
ステムなどの車両用電子制御装置の故障診断装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】濡れた路面や雪道で急ブレーキをかける
と、車輪の回転が停止してロック状態に至る。このよう
に車輪がロック状態となると、制動距離が増大するばか
りでなく、タイヤの横方向へのグリップ力（以下「コー
ナリングフォース」という。）が失われて操舵不能に陥
り、極めて危険な状態となる。

【０００３】そこで、従来から、ブレーキペダルを強く
踏み込んで急制動操作を行った場合でも、車輪がロック
状態となることを防ぐために、いわゆるアンチロック・
ブレーキ・システム（以下「ＡＢＳ」という。）が車両
に搭載されて用いられている。ＡＢＳでは、車輪の回転
に対応した車両の速さである車輪速度を検出し、そして
実際の車両の速さである車体速度を推定することによ
り、下記第(1) 式で定義されるスリップ率が、所定の制
御目標値に近づくように各車輪のブレーキ圧力を制御す
るようにしている。

【０００４】

【数１】

【０００５】すなわち、タイヤと路面との間の摩擦係数
が最大となるのは、スリップ率が１００％のとき（車輪
速度が０の完全ロック状態）ではなく、スリップ率が２
０％のあたりであることが知られている。一方、コーナ
リングフォースは、スリップ率の増大に伴って減少し、
１００％では０になる。そこで、ＡＢＳでは、急制動操
作時には、タイヤと路面との間の摩擦係数が最大となる
ように、スリップ率を２０％あたりにすることを目標
に、ブレーキ圧力が制御される。

【０００６】このようなアンチロック制御により、運転
者の運転技術によらずに、車両の安定性および操舵性を
確保した理想的なブレーキングが実現される。ブレーキ
圧力の制御は、ブレーキペダルに接続したマスタシリン
ダからの液圧を液圧ユニットで制御するようにして行わ
れる。液圧ユニットには、前後の各車輪に対応したソレ
ノイドバルブが設けられており、このソレノイドバルブ
が電子制御ユニット（ＥＣＵ）により駆動されて、各車
輪のブレーキに伝達される液圧が制御される。

【０００７】アンチロック制御はホイールシリンダの液
圧を減衰させて各車輪のブレーキに伝達させることによ
り車輪のロックを防止するための制御であるから、車輪
速センサ、電子制御ユニットおよび液圧ユニットなどの
いずれかの部分に故障が発生すると、ブレーキペダルを
操作したにも拘わらず適切な制動力が得られなくなるお
それがあり、極めて危険である。

【０００８】このため、電子制御ユニットでは、各部に
故障が生じていないかを監視する自己診断処理が常時行
われている。すなわち、たとえば車輪速センサ信号系に
断線などの故障が生じていないか、液圧制御のためのソ
レノイドバルブの動作が正常であるか、電子制御ユニッ
ト内のマイクロコンピュータの動作が正常であるかなど
が、常時、監視されている。そして、いずれかの異常が
発生したときには、インスツルメントパネルに設けたウ
ォーニングランプが点灯されるとともに、アンチロック
制御が禁止される。ウォーニングランプの点灯によっ
て、運転者は、何らかの異常のためにアンチロック制御
が中止されたことを知ることができる。

【０００９】上記の自己診断により、いずれかの故障の
発生が検知されたときには、電子制御ユニットでは、こ
の故障の種類などを表す診断データがメモリに書き込ま
れる。なお、電子制御ユニット自体の故障以外の場合に
は、イグニッションスイッチをオフした後に、再度イグ
ニッションスイッチをオンすることによって、アンチロ
ック制御が再開される。ただし、この場合でも、再び故
障が検知されればアンチロック制御が直ちに中止される
のはいうまでもない。

【００１０】電子制御ユニット自体の故障は、たとえば
同じ制御プログラムに従って動作する一対のマイクロコ
ンピュータを備え、相互に同一動作を行っているかどう
かを監視することによって診断できる。この電子制御ユ
ニットの故障は致命的であるので、ウォーニングランプ
が点灯されてアンチロック制御が禁止された状態が解除
されないようにする、フェールセーフ機能が備えられる
のが一般的である。

【００１１】ウォーニングランプの点灯によって運転者
がＡＢＳの故障を認知し、車両をディーラーに持ち込む
と、ディーラーは診断データが書き込まれた上記のメモ
リの内容を読み出して、故障箇所および故障の種類を特
定する。この場合に、メモリからのデータの読出は、電
子制御ユニットの動作モードをテストモードに変更する
ことによって行われる。テストモードへの移行は、たと
えば電子制御ユニットの特定の端子を接地した状態でイ
グニッションスイッチをオンする操作などによって達成
される。このテストモードでは、電子制御ユニットは、
ウォーニングランプの点滅によって診断データを出力す
る。すなわち、診断データが「２３」であれば、短時間
間隔での２回の点滅の後に比較的長い休止期間をおいて
短時間間隔での３回の点滅を行うようにして、データの
出力が行われる。

【００１２】診断データはまた、電子制御ユニットが備
える診断データ出力端子からも導出される。検査者は、
診断データ出力端子にテスタを接続して、テスタの指針
の触れ状態から、診断データを読み取ることになる。上
記のように電子制御ユニット自体が故障した場合にはウ
ォーニングランプは点灯状態に固定されるから、この場
合には、診断データ出力端子にテスタを接続することに
よってのみ、診断データの読出が可能である。ウォーニ
ングランプが断芯している場合も同様である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように電子制御
ユニット自体に故障が生じている場合やウォーニングラ
ンプに断芯が生じている場合には、ウォーニングランプ
による診断データの読出が行えないから、診断結果を知
るためには、結局、テスタを用いなけれぱならない。

【００１４】しかし、このように診断結果の読出のため
にいちいちテスタを接続したりするのは面倒であり、修
理作業の作業効率が悪くなるという問題があった。そこ
で、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、特別
の機器を必要とすることなく、簡易に車両用電子制御装
置の故障診断データの読出を行えるようにした車両用電
子制御装置の故障診断装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の車両用電子制御装置の故障診断装置は、故
障発生の有無を自己診断する故障診断手段と、この故障
診断手段による診断結果を記憶するための記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された診断結果を出力させるための
読出指示手段とを有する車両用電子制御装置の故障診断
装置において、上記記憶手段から読み出された診断結果
に対応する信号を、車両に備えられた車速表示器に入力
する手段を備えたことを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】上記の構成によれば、故障診断手段が記憶手段
に書き込んだ診断結果は、読出指示手段からの指示によ
り記憶手段から読み出され、この読み出された診断結果
に対応する信号が車両に備えられた車速表示器に与えら
れる。したがって、既存の構成である車速表示器によっ
て診断結果を表示させることができるので、診断結果の
読出のために従来のようにテスタなどのような特別の機
器が必要となることがない。

【００１７】

【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図２は本発明の一実施例の故障
診断装置が適用される車両用電子制御装置であるアンチ
ロック・ブレーキ・システム（以下「ＡＢＳ」とい
う。）の概要を示す概念図である。ＡＢＳは、各車輪に
設けた車輪速センサ２１の出力に基づき、各車輪のブレ
ーキ２２のブレーキ圧力を電子的に制御することによっ
て、急制動操作時における車輪のロック状態を回避し、
最適なスリップ率を実現する装置である。すなわち、ブ
レーキペダル２３を強く踏み込むと、マスタシリンダ２
４からの液圧は、液圧ユニット２５で制御されて各車輪
のブレーキ２２に伝達される。この液圧ユニット２５内
には、各車輪ごとの液圧を個別に制御するためのチャン
ネルがたとえば４個設けられており、各チャンネルに対
応して液圧を制御するソレノイドバルブが少なくとも１
個ずつ設けられている。このソレノイドバルブの駆動制
御が、車輪速センサ２１の出力をモニタしている電子制
御ユニット（ＥＣＵ）２６により行われることになる。
２７は、ソレノイドバルブの動作異常、車輪速センサ２
１の信号系における異常、および制御ユニット２６の異
常などが生じたためにアンチロック制御が禁止されたと
きに、このことを運転者に通知するためのウォーニング
ランプである。

【００１８】図１はソレノイドバルブの駆動に関連する
電気的構成を示すブロック図である。バッテリ３１（た
とえば定格出力電圧は１２Ｖ）からの電力は、イグニッ
ションスイッチ３２を介して制御ユニット２６に供給さ
れているとともに、液圧ユニット２５内のソレノイドバ
ルブ３３への給電を制御するフェイルセーフリレー３４
のリレーコイル３４ｂに与えられている。フェイルセー
フリレー３４は、ライン３５からライン３６を介して与
えられるバッテリ３１からの電力をスイッチングする。
また、イグニッションスイッチ３２を介した電力は、上
記のウォーニングランプ２７に与えられている。

【００１９】さらに、バッテリ３１からの電力は、ライ
ン３５からモータリレー３９の接点３９ａを通って、液
圧ユニット２５内のモータ４０に供給されている。この
モータ４０は、液圧の制御のために液圧ユニット２５内
で生じた余剰液をマスタシリンダ２４に還元するポンプ
（図示せず。）を駆動するものである。なお、モータリ
レー３９のリレーコイル３９ｂには、フェイルセーフリ
レー３４の接点３４ａを介したバッテリ３１からの電力
が供給されている。モータリレー３９の動作状態やモー
タ４０の動作状態は、ライン４７を介して制御ユニット
２６において監視されている。

【００２０】４１は、ブレーキペダル２３の操作により
導通するスイッチ４２を介する電力が与えられて点灯す
るストップランプである。ブレーキペダル２３の操作状
態は、ライン４３を介して制御ユニット２６において監
視されている。ウォーニングランプ２７は、制御ユニッ
ト２６がライン４４を接地させることで点灯する。ま
た、フェイルセーフリレー３４の接点３４ａが接地側に
接続されたときには、ライン４５からダイオード４６を
介して電流が流れ、このときにもウォーニングランプ２
７が点灯することになる。制御ユニット２６は、イグニ
ッションスイッチ３２が導通状態となった直後の期間に
は、リレーコイル３４ｂを消磁して、接点３４ａを接地
側に接続させ、かつライン４４を接地させることによ
り、ウォーニングランプ２７を点灯させる。その後、リ
レーコイル３４ｂを励磁する。これにより、ソレノイド
バルブ３３およびリレーコイル３９ｂへの電力の供給が
可能な状態となる。そして、図外の発電機による発電が
開始され、このことを表す信号ＡＬＴ−Ｌが或るレベル
を超えると、ウォーニングランプ２７が消灯される。

【００２１】制御ユニット２６は、内部に故障診断手段
の１つとして一対のマイクロコンピュータ５１，５２を
有している。この一対のマイクロコンピュータ５１，５
２は、同じ制御プログラムに従って動作するものであ
り、互いに他方のマイクロコンピュータが同じ動作を行
っているかどうかをソフトウェア的に監視している。そ
して、他方のマイクロコンピュータが異なる動作を行っ
たときには、故障が生じたものとしてウォーニングラン
プ２７が点灯されるとともに、アンチロック制御が禁止
される。このように制御ユニット２６自体の故障が生じ
た場合には、フェイルセーフリレー３４が消磁されて接
点３４ａが接地側に接続され、かつライン４４が接地さ
れて、ウォーニングランプ２７が点灯される。また、こ
のようなフェイルセーフリレー３４とダイオード４６と
により、二重系で、ウォーニングランプ２７は点灯状態
に保持される。

【００２２】制御ユニット２６内にはさらに、ソレノイ
ドバルブ３３の動作が正常かどうかを監視するためのソ
レノイドモニタ回路６１、車輪速センサ２１の信号系に
断線などの故障が生じていないかどうかを監視するため
の車輪速センサ信号系モニタ回路６２、およびライン４
７からの信号を監視することでモータ駆動系およびモー
タに故障が生じていないかどうかを監視するためのモー
タモニタ回路６３などが備えられている。

【００２３】各モニタ回路６１，６２，６３からの信号
に基づいて、マイクロコンピュータ５１，５２では、自
己診断処理が行われる。そして、いずれかの故障が生じ
たときには、ライン４４を接地させることによってウォ
ーニングランプ２７が点灯されるとともにアンチロック
制御が禁止される。このとき、故障の箇所や種類を表す
診断データが、制御ユニット２６内に設けた記憶手段で
ある故障診断用メモリ５５に書き込まれる。

【００２４】診断データはたとえば２桁の数字からなる
故障コードで表される。故障の種類および箇所と故障コ
ードとの対応関係は、たとえば次の表１のとおりであ
る。

【００２５】

【表１】

【００２６】故障診断用メモリ５５からの診断データの
読出は、通常では、車両の使用者が故障が生じた車両を
ディーラーに持ち込んだ場合などに行われる。このデー
タの読出は、たとえば、限定された時間（たとえば１０
秒）内に一定回数（たとえば１０回）以上ブレーキペダ
ル２３が操作されたことを契機に行われる。このような
ブレーキペダル２３の操作状態の検知は、ブレーキペダ
ル２３に連動して導通／遮断されるスイッチ４２の状態
を、ライン４３からの信号を基に監視することによって
行える。なお、故障診断用メモリ５５からの診断データ
の読出開始の契機は、たとえば制御ユニット２６の動作
モードをテストモードに移行させるためのモード切換え
スイッチを設けてそれを操作したり、制御ユニット２６
の特定の端子を接地させたりすることにより与えてもよ
く、その他慣用される公知の手段はいずれも適用可能で
ある。

【００２７】このようにして読み出された故障診断用メ
モリ５５からの診断データは、スピードメータインタフ
ェース５６で適当な信号に変換され、この信号が車両に
搭載されているスピードメータ６０に印加される。図３
は、スピードメータ６０がアナログ表示方式のものであ
る場合における、故障診断データの表示態様を説明する
ための概念図である。図３(a) はスピードメータ６０の
簡略化した正面図であり、図３(b) はスピードメータ６
０の指針７１の振れ幅Ｄの時間変化を示す図である。

【００２８】この例では、時系列に従う指針７１の振れ
のパターンにより、故障診断データか表示される。すな
わち、たとえば故障の箇所および種類に対応して故障コ
ードが対応付けられている場合に、表示すべき診断デー
タに対応する故障コードが「２３」であれば、短い時間
間隔Δｔ１で指針７１が２回振れ、その後比較的長い時
間間隔Δｔ２を開けて、再び短い時間間隔Δｔ１で指針
７１が３回振れる。これにより、検査者は、故障コード
が「２３」であることを知り、これから右後輪車輪速セ
ンサ系に故障があることを知って、これに対応する措置
をとることになる。

【００２９】以上のように本実施例によれば、故障診断
用メモリ５５に記憶された診断データが、車両に搭載さ
れているスピードメータ６０において表示される。この
ため、従来のように、テスタなどの特別な機器の接続作
業が不要であり、修理作業が格段に軽減される。このよ
うなスピードメータ６０による故障診断結果の表示は、
もちろん、制御ユニット２６自体の故障のためにウォー
ニングランプ２７が点灯状態に固定されたり、ウォーニ
ングランプ２７に断芯が生じたりした場合にも影響を受
けることがないのは言うまでもない。

【００３０】図４は本発明の第２の実施例を説明するた
めの図であり、上記の図３と同様な図示がなされてい
る。本実施例においては、指針７１の指示値の時間変化
によって故障コードが表示される。すなわち、たとえば
故障コードが「２３」である場合には、表示開始直後の
期間ΔＴ１には指針７１は「２０km/h」を指示し、この
期間ΔＴ１に引続く期間ΔＴ２には指針７１は「３０km
/h」を指示する。換言すれば、このような信号がスピー
ドメータインタフェース５６で作成される。

【００３１】この構成によっても、明らかに上述の第１
の実施例と同様な効果が達成される。図５は本発明の第
３の実施例を説明するための図である。本実施例では、
スピードメータ６０の指針７１の指示位置のみによって
診断データが表示される。すなわち、たとえば車速の表
示範囲を０〜１０km/h、１０〜２０km/h、３０〜４０km
/h、・・・・のように１０km/h毎の区間に区切り、各区間に
それぞれ異なる故障診断結果を対応付ければよい。検査
者は、指針７１がいずれの範囲を指示するかによって、
故障の箇所および種類を判断することになる。

【００３２】図６は本発明の第４の実施例を説明するた
めの図である。本実施例は、スードメータ６０がディジ
タル表示を行うものである場合に適用される。すなわ
ち、スピードメータインタフェース５６からの信号によ
り、スピードメータ６０には、故障コードが数値表示さ
れることになる。図６において、点灯状態のセグメント
７２には斜面を付して示す。

【００３３】なお、上記の各実施例において、従来と同
様に、ウォーニングランプ２７の点滅により診断結果の
表示が行われてもよいことは言うまでもない。しかし、
いずれの実施例も、車両にもともと搭載されているスピ
ードメータ６０を診断結果の表示のために用いているの
であるから、ウォーニングランプ２７の点滅による表示
は必ずしも必要ではない。

【００３４】また、本発明は上記の実施例に限定される
ものではない。たとえば、上記の実施例では、ＡＢＳに
適用される場合について説明したが、本発明は燃料噴射
量制御装置のような他の車両用電子制御装置に対しても
容易に応用し得るものである。その他、本発明の要旨を
変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが可能であ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明の車両用電子制御装
置の故障診断装置によれば、車両にもともと備えられて
いる車速表示器において、記憶手段から読み出された診
断結果を表示させるようにしている。このため、従来の
ようにテスタなどの特別な機器の接続作業が必要でな
い。これにより、診断結果の読出作業が格段に軽減さ
れ、車両用電子制御装置の修理作業の作業効率を格段に
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の故障診断装置が適用される
車両用電子制御装置であるアンチロック・ブレーキ・シ
ステムの電気的構成を示すブロック図である。

【図２】アンチロック・ブレーキ・システムの構成の概
要を示す概念図である。

【図３】スピードメータによる診断結果の表示態様を説
明するための図である。

【図４】本発明の第２の実施例における診断結果の表示
態様を説明するための図である。

【図５】本発明の第３の実施例における診断結果の表示
態様を説明するための図である。

【図６】本発明の第４の実施例における診断結果の表示
態様を説明するための図である。

【符号の説明】

２１ 車輪速センサ ２２ ブレーキ ２３ ブレーキペダル ２４ マスタシリンダ ２５ 液圧ユニット ２６ 制御ユニット ２７ ウォーニングランプ ３３ ソレノイドバルブ ３４ フェイルセーフリレー ３９ モータリレー ４０ モータ ５１ マイクロコンピュータ ５２ マイクロコンピュータ ５５ メモリ ５６ スピードメータインタフェース ６０ スピードメータ ６１ ソレノイドモニタ回路 ６２ 車輪速センサ信号系モニタ回路 ６３ モータモニタ回路 ７１ 指針

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】故障発生の有無を自己診断する故障診断手
   段と、この故障診断手段による診断結果を記憶するため
   の記憶手段と、上記記憶手段に記憶された診断結果を出
   力させるための読出指示手段とを有する車両用電子制御
   装置の故障診断装置において、 上記記憶手段から読み出された診断結果に対応する信号
   を、車両に備えられた車速表示器に入力する手段を備え
   たことを特徴とする車両用電子制御装置の故障診断装
   置。