WO2019116740A1 - 電子制御装置及び排気ブレーキ制御装置 - Google Patents

電子制御装置及び排気ブレーキ制御装置 Download PDF

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WO2019116740A1
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control unit
relay
exhaust flap
exhaust
flap
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雄樹 池袋
成昭 石川
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ボッシュ株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/04—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits
    • F02D9/06—Exhaust brakes

Definitions

  • the present invention relates to an electronic control device and an exhaust brake control device, and is particularly suitable for application to a vehicle equipped with a diesel engine.
  • a large vehicle equipped with a diesel engine has an exhaust flap in the exhaust pipe.
  • the exhaust flap operates in an open position for opening the exhaust pipe or in a closed position for closing the exhaust pipe under the control of an electronic control unit (ECU).
  • ECU electronice control unit
  • an exhaust brake When the exhaust flap operates in the closed position closing the exhaust pipe, the exhaust pressure in the exhaust pipe increases, thereby increasing the rotational resistance of the engine and improving the action of the engine brake.
  • Such a brake that closes the exhaust flap to improve the action of the engine brake is generally referred to as an exhaust brake.
  • Patent Document 1 discloses a technique related to an exhaust brake. Specifically, an exhaust brake is disclosed which secures a constant exhaust flow even when the exhaust flap is in the fully closed position by forming a hole in the butterfly valve (exhaust flap). According to the technology described in Patent Document 1, it is possible to reduce the cost required to manage the exhaust flow rate.
  • the exhaust flap is not well recognized as a component that should ensure the safety of the operation of the vehicle.
  • the exhaust flap is unintentionally operated to the fully closed position due to a failure of the ECU, the action of the engine brake is too effective, and depending on the condition of the road surface, rapid deceleration and slip may occur. Therefore, the subject that the safety of a vehicle falls will arise.
  • the present invention has been made in consideration of the above points, and proposes an electronic control device and an exhaust brake control device capable of securing the safety of the operation of the exhaust flap and improving the safety of the vehicle.
  • the relay control unit (40) controls the operation of the relay (50) disposed in the relay (50), and the relay control unit (40) controls the relay (50) when a sudden deceleration or slip of the vehicle (1) is detected. ) To shut off the control signal (S1) transmitted from the exhaust flap control unit (32) to the exhaust flap (19).
  • the safety of the operation of the exhaust flap can be secured, and the safety of the vehicle can be improved.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an intake system and an exhaust system of a vehicle.
  • FIG. 2 is an internal configuration diagram of an exhaust brake control device.
  • FIG. 6 is an internal configuration diagram of another exhaust brake control device.
  • FIG. 6 is an internal configuration diagram of another exhaust brake control device.
  • 5 is a flowchart of an exhaust flap control process.
  • FIG. 1 shows the entire configuration of an intake system and an exhaust system of a vehicle 1.
  • the intake system includes an intake pipe 11, a compressor 12a, an intercooler 13, and an intake manifold.
  • the intake air i is compressed by the compressor 12 a through the intake pipe 11, cooled by the intercooler 13, and distributed to the cylinders by the intake manifold 14.
  • the intake air i distributed to each cylinder is mixed with the fuel injected from the injector 15 and burns in the combustion chamber of each cylinder.
  • the exhaust system includes an exhaust manifold 16, an exhaust pipe 17, an exhaust gas recirculation (EGR) device 18, a turbine 12 b, an exhaust flap 19 and an exhaust purification device 20.
  • EGR exhaust gas recirculation
  • the exhaust gas e discharged from the combustion chamber of each cylinder is integrated by the exhaust manifold 16, and then branched into an exhaust gas flowing toward the EGR device 18 and an exhaust gas flowing toward the turbine 12b through the exhaust pipe 17.
  • the exhaust gas e flowing in the direction of the EGR device 18 is cooled by the EGR cooler 18b through the EGR pipe 18a, the flow rate is adjusted by the EGR valve 18c, and is distributed again to the cylinders by the intake manifold 14.
  • the exhaust gas e distributed to each cylinder is reused for combustion.
  • the exhaust gas e which is not reused for combustion, flows in the direction of the turbine 12b.
  • the exhaust e rotationally drives the compressor 12a connected to the turbine 12b via the turbine 12b.
  • intake air i is compressed by the rotational drive of the compressor 12a, combustion in the combustion chamber is promoted.
  • the compressor 12 a and the turbine 12 b are generally referred to as a turbocharger 12.
  • the flow rate of the exhaust gas e having passed through the turbine 12 b is adjusted by the exhaust flap 19.
  • the exhaust flap 19 operates in the open position normally, and operates in the closed position during the exhaust brake operation.
  • the exhaust gas e whose flow rate is adjusted by the exhaust flap 19 passes through the exhaust gas purification device 20 and is then discharged to the outside.
  • the exhaust gas purification device 20 includes a DPF (Diesel Particulate Filter) device 20a and a urea SCR (Selective Catalytic Reduction) device 20b.
  • the DPF device 20a collects and removes particulate matter contained in the exhaust gas e.
  • the urea SCR device 20b reduces the nitrogen oxides contained in the exhaust gas e to nitrogen or water vapor harmless to the human body using a urea aqueous solution.
  • the vehicle 1 also includes an exhaust brake control device 100.
  • the exhaust brake control device 100 includes an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) 30, a relay control unit 40, a relay 50, and an exhaust flap 19.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the relay control unit 40 is illustrated as being provided inside the ECU 30 (FIG. 1, FIG. 2A), the relay control unit 40 is not necessarily limited to this, and is provided inside the device different from the ECU 30. ( Figures 2B, 2C).
  • the relay control unit 40 may be provided inside an ABS (Antilock Brake System) device or an ESP (Electronic Stability Control) device, which is a device different from the ECU 30.
  • the ECU 30 receives signals from various sensors (not shown) installed in each part of the vehicle 1 and transmits control signals to various devices (not shown) installed in each part of the vehicle 1. The operation of the vehicle 1 is centrally controlled.
  • the ECU 30 transmits a control signal S1 via the relay 50 to an actuator (not shown) that operates the exhaust flap 19 here.
  • the ECU 30 can normally move the exhaust flap 19 in the open position to the closed position during the exhaust brake operation.
  • the closed position there are an intermediate position in which the exhaust pipe 17 is partially closed and a fully closed position in which the entire exhaust pipe 17 is closed.
  • the exhaust flap 19 is provided with a spring member such as a return spring (not shown), and normally maintains the state of the open position by the action of the spring force of the return spring when the control signal S1 is not transmitted. On the other hand, at the time of the exhaust brake operation to which the control signal S1 is transmitted, the exhaust flap 19 operates in the closed position against the spring force of the return spring.
  • a spring member such as a return spring (not shown)
  • the exhaust flap 19 includes a position sensor (not shown), and transmits a position signal S2 indicating the open position or the closed position to the ECU 30.
  • the ECU 30 appropriately controls the operation of the exhaust flap 19 based on the position signal S2.
  • the relay control unit 40 is configured to be stored in a circuit different from the circuit that generates or transmits the control signal S1, or in a device (ABS, ESP, etc.) physically different from the ECU 30.
  • the relay control unit 40 also controls the operation of the relay 50 using an independent signal line different from the signal line to which the control signal S1 is transmitted.
  • the relay control unit 40 transmits the shutoff signal S3 to the relay 50, and shuts off the control signal S1 from the ECU 30.
  • the exhaust flap 19 moves to the open position by the action of the spring force of the return spring.
  • the relay control unit 40 conducts a signal line connecting the ECU 30 and the exhaust flap 19 without transmitting the shutoff signal S3. That is, the exhaust flap 19 maintains the state of the closed position when receiving the control signal S1 from the ECU 30, and maintains the state of the open position when not receiving the control signal S1.
  • the relay control unit 40 may transmit the cutoff signal S3 when receiving a detection signal from an external device such as ABS or ESP that detects deceleration or slip, and the relay control unit 40 itself may have a sudden deceleration or slip. In the case where it detects an interruption signal, the interruption signal S3 may be transmitted.
  • the relay 50 is disposed between the ECU 30 and the exhaust flap 19 and communicably connects the ECU 30 and the exhaust flap 19.
  • the relay 50 is connected to the relay control unit 40 by a signal line different from the signal line between the ECU 30 and the exhaust flap 19. Under the control of the relay control unit 40, the relay 50 operates to normally turn on the signal line and to shut off the signal line at the time of sudden deceleration or slip.
  • FIG. 2A shows an internal configuration of the exhaust brake control device 100.
  • the exhaust brake control device 100 includes the ECU 30, the relay 50, and the exhaust flap 19 as described above.
  • the ECU 30 includes a central processing unit (CPU) 31, an H bridge circuit 32, and a relay control unit 40.
  • the CPU 31 centrally controls the operation of the ECU 30.
  • the CPU 31 receives the position signal S2 from the exhaust flap 19, and based on the position signal S2, the H bridge circuit 32 and the open / close position of the exhaust flap 19 are to be controlled.
  • the instruction signals S1A and S3A are transmitted to the relay control unit 40.
  • the H bridge circuit 32 functions as an exhaust flap control unit, and transmits a control signal S1 for controlling the open / close position of the exhaust flap 19 based on an instruction signal S1A from the CPU 31.
  • the control signal S1 is transmitted to an actuator (not shown) via the relay 50.
  • the actuator operates to the closed position when the exhaust flap 19 is in the open position based on the control signal S1.
  • the relay control unit 40 transmits a cutoff signal S3 for controlling the operation of the relay 50 based on the instruction signal S3A from the CPU 31.
  • the control signal from the H bridge circuit 32 is cut off by cutting off the signal line connecting the ECU 30 and the exhaust flap 19 regardless of whether the control signal S1 is transmitted or not. Shut off S1.
  • the relay control unit 40 is, for example, a low side switch.
  • the low side switch is switched ON when receiving the instruction signal S3A from the CPU 31.
  • one end of the coil of the relay 50 is connected to the CPU 31 via the H bridge circuit 32, and the other end of the coil is connected to the low side switch, so when the low side switch is switched ON, A current flows in the coil.
  • FIG. 2B shows an internal configuration of another exhaust brake control device 100B.
  • Another exhaust brake control device 100B is different from the exhaust brake control device 100 of FIG. 2A in that the other exhaust brake control device 100B is provided with an external ECU 60 which is a separate casing from the ECU 30 and a relay control unit 40 is provided inside the external ECU 60.
  • the external ECU 60 is an ECU that detects a sudden deceleration or slip of the vehicle 1 and is, for example, ABS or ESP.
  • the CPU 61 of the external ECU 60 detects a sudden deceleration or slip of the vehicle 1, the CPU 61 transmits an instruction signal S 3 A to the relay control unit 40.
  • the relay control unit 40 When the relay control unit 40 receives the instruction signal S3A, as described above, the relay control unit 40 transmits the shutoff signal S3 for controlling the operation of the relay 50, and shuts off the control signal S1 from the ECU 30 (H bridge circuit 32).
  • a battery (not shown) is connected to one end of the coil of the relay 50.
  • the other end of the coil is connected to the relay control unit 40, and the relay control unit 40 operates to conduct when receiving the instruction signal S3A from the CPU 61.
  • a current path is formed (battery, relay 50, relay control unit 40, CPU 61), and current flows in the coil of the relay 50.
  • the relay 50 can operate to shut off the control signal S1.
  • FIG. 2C shows the internal configuration of another exhaust brake control device 100C.
  • the other exhaust brake control device 100C is different from the exhaust brake control device 100 of FIG. 2A in that the other exhaust brake control device 100C includes an external ECU 60 which is a separate casing from the ECU 30 and includes the relay control unit 40 inside the external ECU 60.
  • the ECU 30 includes a high side switch 33 and a low side switch 34 instead of the H bridge circuit 32.
  • the CPU 31 of the ECU 30 sends an instruction signal S1A to the high side switch 33 and the low side switch 34 when controlling the open / close position of the exhaust flap 19 in order to control the operation of the exhaust flap 19.
  • the high side switch 33 and the low side switch 34 are switched ON when the instruction signal S1A is received.
  • the high side switch 33 and the low side switch 34 transmit the control signal S1 to the exhaust flap 19.
  • the relay control unit 40 when the relay control unit 40 receives the instruction signal S3A, the relay control unit 40 transmits the shutoff signal S3 for controlling the operation of the relay 50, and shuts off the control signal S1 from the ECU 30 (low side switch 34).
  • relay 50 is disposed between the low side switch 34 and the exhaust flap 19 here, the present invention is not limited to this.
  • the relay 50 may be disposed between the high side switch 33 and the exhaust flap 19.
  • FIG. 3 shows a flowchart of the exhaust flap control process.
  • the exhaust flap control process is executed by the ECU 30 (CPU 31) of the exhaust brake control device 100. Moreover, when operating an exhaust brake, it is suitably implemented.
  • the ECU 30 when operating the exhaust brake, the ECU 30 sends a control signal S1 to the actuator of the exhaust flap 19 to move the exhaust flap 19 to the closed position (SP1).
  • the ECU 30 determines whether a sudden deceleration or slip of the vehicle 1 has been detected (SP2).
  • SP2 a sudden deceleration or slip of the vehicle 1 has been detected
  • a method of detecting the deceleration or the slip for example, there is a method of receiving and detecting a detection signal from an ABS that detects the deceleration or the slip.
  • step SP2 When the ECU 30 obtains a negative result in the determination of step SP2 (SP2: N), it proceeds to step SP4. On the other hand, when the ECU 30 obtains a positive result in the determination of step SP2 (SP2: Y), it determines whether the detected amount of deceleration or slip is equal to or greater than a predetermined value (SP3).
  • SP3 a predetermined value
  • step SP3 When the ECU 30 obtains a negative result in the determination of step SP3 (SP3: N), it proceeds to step SP1 and repeats the above-described processing. On the other hand, when the ECU 30 obtains a positive result in the determination of step SP3 (SP3: Y), the relay control unit 40 operates the relay 50 to shut off the control signal S1 transmitted from the ECU 30 to the exhaust flap 19 ( SP 4).
  • the ECU 30 determines whether the position of the exhaust flap 19 is the open position based on the position signal S2 from the exhaust flap 19 (SP5).
  • step SP5 determines that the exhaust flap 19 is in the abnormal state with the closed position even if the control signal S1 is shut off, and the ECU 30 or the exhaust flap The 19 problems are notified (SP6), and the process ends.
  • step SP5 the ECU 30 obtains a positive result in the determination of step SP5 (SP5: Y)
  • the ECU 30 ends the present process, assuming that the safety of the operation of the exhaust flap 19 is secured.
  • the exhaust flap control process described above is similarly performed in the other exhaust brake control devices 100B and 100C.
  • the processing content or processing subject in each step is partially different.
  • the ECU 30 transmits the control signal S1 to the exhaust flap 19 in step SP1
  • the external ECU 60 detects deceleration or slip in step SP2
  • the process proceeds to step SP4, and the external ECU 60 operates the relay 50.
  • the control signal S1 may be forcibly cut off.
  • the H-bridge circuit 32, the high-side switch 33 or the low-side switch 34 is provided as an exhaust flap control unit for controlling the opening / closing operation of the exhaust flap 19.
  • the relay control unit 40 is provided as another circuit different from the switch 33 or the low side switch 34.
  • the relay control unit 40 independently controls the operation of the relay 50 disposed between the ECU 30 and the exhaust flap 19 so that the H bridge circuit 32, the high side switch 33 or the low side switch 34 can switch to the exhaust flap 19. It is possible to cut off the control signal S1 transmitted in response to this.
  • the control signal S1 transmitted from the ECU 30 can be forcibly cut off.
  • the exhaust flap 19 from being unintentionally maintained in the closed position due to the failure of the ECU 30, and to ensure the safety of the operation of the exhaust flap 19.
  • the safety of the vehicle can be improved.

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Abstract

排気フラップの動作の安全性を確保し、車両の安全性を向上し得る電子制御装置及び排気ブレーキ制御装置を提案する。　排気フラップ（１９）の開閉動作を制御する排気フラップ制御部（３２）と、排気フラップ（１９）と、排気フラップ制御部（３２）との間に配置されたリレー（５０）の動作を制御するリレー制御部（４０）とを備え、リレー制御部（４０）は、車両（１）の急な減速又はスリップが検知された場合、リレー（５０）を動作させて、排気フラップ制御部（３２）から排気フラップ（１９）に送信される制御信号（Ｓ１）を遮断することを特徴とする。

Description

電子制御装置及び排気ブレーキ制御装置
　本発明は、電子制御装置及び排気ブレーキ制御装置に関し、特にディーゼルエンジンを搭載する車両に適用して好適なものである。
　一般にディーゼルエンジンを搭載する大型車両は、排気管内に排気フラップを備える。排気フラップは、電子制御装置（ECU：Electronic　Control　Unit）の制御により、排気管を開放する開位置又は排気管を閉鎖する閉位置に動作する。
　排気フラップが排気管を閉鎖する閉位置に動作すると、排気管内の排気圧力が増加することでエンジンの回転抵抗が増加し、エンジンブレーキの作用が向上する。このように排気フラップを閉鎖させてエンジンブレーキの作用を向上させるブレーキを一般に、排気ブレーキと呼ぶ。
　特許文献１には、排気ブレーキに関する技術が開示されている。具体的にはバタフライバルブ（排気フラップ）に孔を形成することで、排気フラップが全閉位置の場合でも一定の排気流量を確保する排気ブレーキが開示されている。この特許文献１に記載の技術によれば、排気流量の管理に要するコストを削減することができるとしている。
特開２０１１－６９３２１号公報
　ところで排気フラップは、車両の動作の安全性を確保すべき部品としてはあまり認識されていない。例えばＥＣＵの故障により排気フラップが意図せず全閉位置に動作した場合、エンジンブレーキの作用が効きすぎて、路面の状態によっては急な減速やスリップが発生する。そのため車両の安全性が低下するという課題が生じる。
　本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、排気フラップの動作の安全性を確保し、車両の安全性を向上し得る電子制御装置及び排気ブレーキ制御装置を提案する。
　かかる課題を解決するために、本発明においては、排気フラップ（１９）の開閉動作を制御する排気フラップ制御部（３２）と、排気フラップ（１９）と、排気フラップ制御部（３２）との間に配置されたリレー（５０）の動作を制御するリレー制御部（４０）とを備え、リレー制御部（４０）は、車両（１）の急な減速又はスリップが検知された場合、リレー（５０）を動作させて、排気フラップ制御部（３２）から排気フラップ（１９）に送信される制御信号（Ｓ１）を遮断することを特徴とする。
　本発明によれば、排気フラップの動作の安全性を確保し、車両の安全性を向上することができる。
車両の吸気系及び排気系の全体構成図である。 排気ブレーキ制御装置の内部構成図である。 他の排気ブレーキ制御装置の内部構成図である。 他の排気ブレーキ制御装置の内部構成図である。 排気フラップ制御処理のフローチャートである。
　以下本発明について、図面を参照しながら本発明の一実施の形態を詳述する。なお以下の説明はあくまで本発明の一実施の形態にすぎず、本発明の技術的範囲がこれに限定されるものではない。
　図１は、車両１の吸気系及び排気系の全体構成を示す。
　吸気系は、吸気管１１、コンプレッサ１２ａ、インタークーラ１３及び吸気マニホルド１４を備える。吸気ｉは、吸気管１１を通って、コンプレッサ１２ａにより圧縮され、インタークーラ１３により冷却され、吸気マニホルド１４により各気筒に分配される。各気筒に分配された吸気ｉは、インジェクタ１５から噴射される燃料と混合されて、各気筒の燃焼室内で燃焼する。
　排気系は、排気マニホルド１６、排気管１７、排気再循環（EGR：Exhaust　Gas　Recirculation）装置１８、タービン１２ｂ、排気フラップ１９及び排気浄化装置２０を備える。各気筒の燃焼室から排出された排気ｅは、排気マニホルド１６により統合された後、排気管１７を通って、ＥＧＲ装置１８方向に流れる排気と、タービン１２ｂ方向に流れる排気とに分岐される。
　ＥＧＲ装置１８方向に流れる排気ｅは、ＥＧＲ管１８ａを通って、ＥＧＲクーラ１８ｂにより冷却され、ＥＧＲ弁１８ｃにより流量が調整されて再度、吸気マニホルド１４により各気筒に分配される。各気筒に分配された排気ｅは、燃焼のために再利用される。
　一方で燃焼のために再利用されない排気ｅは、タービン１２ｂ方向に流れる。排気ｅは、タービン１２ｂを介して、このタービン１２ｂに接続されているコンプレッサ１２ａを回転駆動する。なおコンプレッサ１２ａの回転駆動により吸気ｉが圧縮される結果、燃焼室内での燃焼が促進される。コンプレッサ１２ａ及びタービン１２ｂは、一般にターボチャージャ１２と呼ばれる。
　タービン１２ｂを通過した排気ｅは、排気フラップ１９により流量が調整される。この排気フラップ１９の動作の詳細については後述するが、通常時には開位置に動作し、排気ブレーキ動作時には閉位置に動作する。排気フラップ１９により流量が調整された排気ｅは、排気浄化装置２０を通過した後、外部に排出される。
　排気浄化装置２０は、ＤＰＦ（Diesel　Particulate　Filter）装置２０ａ及び尿素ＳＣＲ（Selective　Catalytic　Reduction）装置２０ｂを備える。ＤＰＦ装置２０ａは、排気ｅに含まれる粒子状物質を捕集し除去する。尿素ＳＣＲ装置２０ｂは、尿素水溶液を用いて排気ｅに含まれる窒素酸化物を人体に無害な窒素又は水蒸気に還元する。
　また車両１は、排気ブレーキ制御装置１００を備える。
　排気ブレーキ制御装置１００は、電子制御装置（ECU：Electronic　Control　Unit）３０、リレー制御部４０、リレー５０及び排気フラップ１９を備える。
　なおここでは、ＥＣＵ３０の内部にリレー制御部４０を備えるものとして図示しているが（図１、図２Ａ）、必ずしもこれに限らず、ＥＣＵ３０とは別の装置の内部にリレー制御部４０を備えるとしてもよい（図２Ｂ、図２Ｃ）。例えばＥＣＵ３０とは別の装置であるＡＢＳ（Antilock　Brake　System）装置やＥＳＰ（Electronic　Stability　Control）装置の内部にリレー制御部４０を備えるとしてもよい。
　ＥＣＵ３０は、車両１の各部に設置された各種センサ（図示省略）からの信号を受信し、また車両１の各部に設置された各種機器（図示省略）に対して制御信号を送信することにより、車両１の動作を統括的に制御する。
　特にここでは、ＥＣＵ３０は排気フラップ１９を動作させるアクチュエータ（図示省略）に対して、リレー５０を介して制御信号Ｓ１を送信する。これによりＥＣＵ３０は、通常、開位置にある排気フラップ１９を排気ブレーキ動作時には閉位置に動作させることができる。なお閉位置には、排気管１７を部分的に閉鎖する中間位置と、排気管１７の全部を閉鎖する全閉位置とがある。
　排気フラップ１９は、リターンスプリング等のバネ部材を備え（図示省略）、制御信号Ｓ１が送信されない通常時には、リターンスプリングのバネ力の作用により開位置の状態を維持する。これに対し排気フラップ１９は、制御信号Ｓ１が送信される排気ブレーキ動作時には、リターンスプリングのバネ力に反して閉位置に動作する。
　また排気フラップ１９は、位置センサを備え（図示省略）、開位置又は閉位置を示す位置信号Ｓ２をＥＣＵ３０に送信する。ＥＣＵ３０は、この位置信号Ｓ２に基づいて排気フラップ１９の動作を適宜制御する。
　リレー制御部４０は、制御信号Ｓ１を生成又は送信する回路とは異なる回路、或いは、ＥＣＵ３０とは物理的に異なる装置（ＡＢＳ、ＥＳＰ等）に格納されて構成される。またリレー制御部４０は、制御信号Ｓ１が送信される信号線とは異なる独立した信号線を用いて、リレー５０の動作を制御する。
　具体的にリレー制御部４０は、急な減速又はスリップが検知された場合にはリレー５０に対して遮断信号Ｓ３を送信し、ＥＣＵ３０からの制御信号Ｓ１を遮断する。これにより排気フラップ１９は、リターンスプリングのバネ力の作用により開位置に動作する。
　これに対しリレー制御部４０は、急な減速又はスリップが検知されていない通常時には、遮断信号Ｓ３を送信せずにＥＣＵ３０と排気フラップ１９との間を接続する信号線を導通させる。すなわち排気フラップ１９は、ＥＣＵ３０からの制御信号Ｓ１を受信する場合には閉位置の状態を維持し、受信しない場合には開位置の状態を維持する。
　リレー制御部４０は、減速又はスリップを検知するＡＢＳ又はＥＳＰ等の外部装置からの検知信号を受信した場合に遮断信号Ｓ３を送信するとしてもよいし、リレー制御部４０自体が急な減速又はスリップを検知した場合に遮断信号Ｓ３を送信するとしてもよい。
　リレー５０は、ＥＣＵ３０と排気フラップ１９との間に配置され、ＥＣＵ３０と排気フラップ１９との間を通信可能に接続する。またリレー５０は、これらＥＣＵ３０と排気フラップ１９との間の信号線とは別の信号線によりリレー制御部４０に接続される。リレー５０は、リレー制御部４０の制御により、通常時には信号線を導通し、急な減速又はスリップ時には信号線を遮断するように動作する。
　図２Ａは、排気ブレーキ制御装置１００の内部構成を示す。
　排気ブレーキ制御装置１００は、上述の通り、ＥＣＵ３０、リレー５０及び排気フラップ１９を備える。ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）３１、Ｈブリッジ回路３２及びリレー制御部４０を備える。
　ＣＰＵ３１は、ＥＣＵ３０の動作を統括的に制御する。ここでは排気フラップ１９の動作を制御するため、ＣＰＵ３１は排気フラップ１９からの位置信号Ｓ２を受信し、位置信号Ｓ２に基づいて、排気フラップ１９の開閉位置を制御すべき場合はＨブリッジ回路３２及びリレー制御部４０に指示信号Ｓ１Ａ及びＳ３Ａを送信する。
　Ｈブリッジ回路３２は、排気フラップ制御部として機能し、ＣＰＵ３１からの指示信号Ｓ１Ａに基づいて、排気フラップ１９の開閉位置を制御する制御信号Ｓ１を送信する。制御信号Ｓ１は、リレー５０を介してアクチュエータ（図示省略）に送信される。アクチュエータは、制御信号Ｓ１に基づいて、排気フラップ１９が開位置にある場合には閉位置に動作させる。
　リレー制御部４０は、ＣＰＵ３１からの指示信号Ｓ３Ａに基づいて、リレー５０の動作を制御する遮断信号Ｓ３を送信する。リレー５０は、遮断信号Ｓ３を受信すると、制御信号Ｓ１が送信されているか否かにかかわらず、ＥＣＵ３０と排気フラップ１９とを接続する信号線を遮断することにより、Ｈブリッジ回路３２からの制御信号Ｓ１を遮断する。
　なお実際にはリレー制御部４０は、例えばローサイドスイッチである。ローサイドスイッチは、ＣＰＵ３１からの指示信号Ｓ３Ａを受信するとＯＮに切り換わる。この場合、リレー５０のコイルの一端はＨブリッジ回路３２を介してＣＰＵ３１に接続されており、コイルの他端はローサイドスイッチに接続されているため、ローサイドスイッチがＯＮに切り換わると、リレー５０のコイルに電流が流れる。
　これにより電流経路が形成され（ＣＰＵ３１、Ｈブリッジ回路３２、リレー５０、ローサイドスイッチ、ＣＰＵ３１）、リレー５０のコイルに電流が流れると、リレー５０が動作して制御信号Ｓ１を遮断することができる。
　図２Ｂは、他の排気ブレーキ制御装置１００Ｂの内部構成を示す。
　他の排気ブレーキ制御装置１００Ｂは、ＥＣＵ３０とは別筐体の外部ＥＣＵ６０を備え、この外部ＥＣＵ６０の内部にリレー制御部４０を備える点で、図２Ａの排気ブレーキ制御装置１００と異なる。
　以下異なる点についてのみ説明し、図２Ａの排気ブレーキ制御装置１００と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
　外部ＥＣＵ６０は、車両１の急な減速又はスリップを検知するＥＣＵであり、例えばＡＢＳやＥＳＰである。外部ＥＣＵ６０のＣＰＵ６１は、車両１の急な減速又はスリップを検知すると、リレー制御部４０に指示信号Ｓ３Ａを送信する。
　リレー制御部４０は指示信号Ｓ３Ａを受信すると、上述した通り、リレー５０の動作を制御する遮断信号Ｓ３を送信し、ＥＣＵ３０（Ｈブリッジ回路３２）からの制御信号Ｓ１を遮断する。
　実際にはリレー５０のコイルの一端には図示しないバッテリが接続される。一方でコイルの他端はリレー制御部４０に接続されており、リレー制御部４０はＣＰＵ６１からの指示信号Ｓ３Ａを受信すると、導通するように動作する。
　これにより電流経路が形成され（バッテリ、リレー５０、リレー制御部４０、ＣＰＵ６１）、リレー５０のコイルに電流が流れる。この場合、リレー５０が動作して制御信号Ｓ１を遮断することができる。
　図２Ｃは、他の排気ブレーキ制御装置１００Ｃの内部構成を示す。
　他の排気ブレーキ制御装置１００Ｃは、ＥＣＵ３０とは別筐体の外部ＥＣＵ６０を備え、この外部ＥＣＵ６０の内部にリレー制御部４０を備える点で、図２Ａの排気ブレーキ制御装置１００と異なる。
　またＥＣＵ３０がＨブリッジ回路３２に代えて、ハイサイドスイッチ３３及びローサイドスイッチ３４を備える点で、図２Ｂの他の排気ブレーキ制御装置１００Ｂと異なる。
　以下異なる点についてのみ説明し、図２Ａ及び図２Ｂの排気ブレーキ制御装置１００及び１００Ｂと同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
　ＥＣＵ３０のＣＰＵ３１は、排気フラップ１９の動作を制御するため、排気フラップ１９の開閉位置を制御すべき場合はハイサイドスイッチ３３及びローサイドスイッチ３４に指示信号Ｓ１Ａを送信する。
　ハイサイドスイッチ３３及びローサイドスイッチ３４は、指示信号Ｓ１Ａを受信するとＯＮに切り換わる。これによりハイサイドスイッチ３３及びローサイドスイッチ３４は、排気フラップ１９に制御信号Ｓ１を送信する。
　リレー制御部４０は指示信号Ｓ３Ａを受信すると、上述の通り、リレー５０の動作を制御する遮断信号Ｓ３を送信し、ＥＣＵ３０（ローサイドスイッチ３４）からの制御信号Ｓ１を遮断する。
　なおここではローサイドスイッチ３４と排気フラップ１９との間にリレー５０を配置しているが、必ずしもこれに限らず、ハイサイドスイッチ３３と排気フラップ１９との間にリレー５０を配置してもよい。
　図３は、排気フラップ制御処理のフローチャートを示す。排気フラップ制御処理は、排気ブレーキ制御装置１００のＥＣＵ３０（ＣＰＵ３１）により実行される。また排気ブレーキを動作させる場合に適宜実行される。
　まずＥＣＵ３０は、排気ブレーキを動作させる場合に制御信号Ｓ１を排気フラップ１９のアクチュエータに送信し、排気フラップ１９を閉位置に動作させる（ＳＰ１）。
　次いでＥＣＵ３０は、車両１の急な減速又はスリップを検知したか否かを判断する（ＳＰ２）。ＥＣＵ３０が減速又はスリップを検知する手法として、例えば減速又はスリップを検知するＡＢＳからの検知信号を受信して検知する手法がある。
　ＥＣＵ３０は、ステップＳＰ２の判断で否定結果を得ると（ＳＰ２：Ｎ）、ステップＳＰ４に移行する。これに対しＥＣＵ３０は、ステップＳＰ２の判断で肯定結果を得ると（ＳＰ２：Ｙ）、検知された減速又はスリップの量は所定値以上であるか否かを判断する（ＳＰ３）。
　ＥＣＵ３０は、ステップＳＰ３の判断で否定結果を得ると（ＳＰ３：Ｎ）、ステップＳＰ１に移行して上述の処理を繰り返す。これに対しＥＣＵ３０は、ステップＳＰ３の判断で肯定結果を得ると（ＳＰ３：Ｙ）、リレー制御部４０によりリレー５０を動作させて、ＥＣＵ３０から排気フラップ１９に送信される制御信号Ｓ１を遮断する（ＳＰ４）。
　次いでＥＣＵ３０は、排気フラップ１９からの位置信号Ｓ２に基づいて、排気フラップ１９の位置は開位置であるか否かを判断する（ＳＰ５）。
　ＥＣＵ３０は、ステップＳＰ５の判断で否定結果を得ると（ＳＰ５：Ｎ）、制御信号Ｓ１を遮断してもなお排気フラップ１９が閉位置にある異常な状態であるものと判断し、ＥＣＵ３０又は排気フラップ１９の不具合を通知して（ＳＰ６）、本処理を終了する。
　これに対しＥＣＵ３０は、ステップＳＰ５の判断で肯定結果を得ると（ＳＰ５：Ｙ）、排気フラップ１９の動作の安全性を確保したものとして本処理を終了する。
　なお上述してきた排気フラップ制御処理は、他の排気ブレーキ制御装置１００Ｂ、１００Ｃにおいても同様に実行される。この場合、各ステップにおける処理内容又は処理主体が一部異なる。例えばステップＳＰ１においてＥＣＵ３０が制御信号Ｓ１を排気フラップ１９に送信している場合において、ステップＳＰ２で外部ＥＣＵ６０が減速又はスリップを検知した場合、ステップＳＰ４に移行して外部ＥＣＵ６０がリレー５０を動作させて、制御信号Ｓ１を強制的に遮断するとしてもよい。
　以上のように本実施の形態によれば、排気フラップ１９の開閉動作を制御する排気フラップ制御部としてＨブリッジ回路３２、ハイサイドスイッチ３３又はローサイドスイッチ３４を備え、これらＨブリッジ回路３２、ハイサイドスイッチ３３又はローサイドスイッチ３４とは異なる別の回路としてリレー制御部４０を備えるようにした。
　そしてこのリレー制御部４０がＥＣＵ３０と排気フラップ１９との間に配置されたリレー５０の動作を独立して制御することにより、Ｈブリッジ回路３２、ハイサイドスイッチ３３又はローサイドスイッチ３４から排気フラップ１９に対して送信される制御信号Ｓ１を遮断することができるようにした。
　これにより車両１の急な減速又はスリップが検知された場合には、ＥＣＵ３０から送信される制御信号Ｓ１を強制的に遮断することができる。この場合、ＥＣＵ３０の故障によって排気フラップ１９が意図せず閉位置で維持されることを防止し、排気フラップ１９の動作の安全性を確保することができる。よって車両の安全性を向上することができる。
 

Claims (8)

  1. 　排気フラップ（１９）の開閉動作を制御する排気フラップ制御部（３２）と、
    　前記排気フラップ（１９）と、前記排気フラップ制御部（３２）との間に配置されたリレー（５０）の動作を制御するリレー制御部（４０）とを備え、
    　前記リレー制御部（４０）は、
    　車両（１）の急な減速又はスリップが検知された場合、前記リレー（５０）を動作させて、前記排気フラップ制御部（３２）から前記排気フラップ（１９）に対して送信される制御信号（Ｓ１）を遮断する
    　ことを特徴とする電子制御装置（３０）。
  2. 　前記排気フラップ制御部（３２）は、
    　前記排気フラップ（１９）を閉位置に動作させる場合又は閉位置に維持させる場合、前記制御信号（Ｓ１）を生成し、前記リレー（５０）を介して前記排気フラップ（１９）に送信する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置（３０）。
  3. 　前記リレー制御部（４０）は、
    　前記リレー（５０）を導通させることにより前記リレー（５０）を動作させて、前記リレー（５０）を介して接続されている前記排気フラップ制御部（３２）と前記排気フラップ（１９）との間の信号線を遮断することにより、前記排気フラップ制御部（３２）からの制御信号（Ｓ１）を遮断する
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子制御装置（３０）。
  4. 　前記リレー制御部（４０）は、
    　前記排気フラップ制御部（３２）と前記排気フラップ（１９）との間を接続する信号線とは異なる独立した信号線を用いて前記リレー（５０）を動作させて、前記排気フラップ制御部（３２）からの制御信号（Ｓ１）を遮断する
    　ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の電子制御装置（３０）。
  5. 　前記リレー制御部（４０）は、
    　前記排気フラップ制御部（３２）とは別々の回路である
    　ことを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の電子制御装置（３０）。
  6. 　排気フラップ（１９）と、
    　前記排気フラップ（１９）の開閉動作を制御する排気フラップ制御部（３２）と、
    　前記排気フラップ（１９）と、前記排気フラップ制御部（３２）との間に配置されるリレー（５０）と、
    　前記リレー（５０）の動作を制御するリレー制御部（４０）とを備え、
    　前記リレー制御部（４０）は、
    　車両（１）の急な減速又はスリップが検知された場合、前記リレー（５０）を動作させて、前記排気フラップ制御部（３２）から前記排気フラップ（１９）に対して送信される制御信号（Ｓ１）を遮断する
    　ことを特徴とする排気ブレーキ制御装置（１００）。
  7. 　前記リレー制御部（４０）は、
    　前記排気フラップ制御部（３２、３３、３４）とは別々の筐体に格納される
    　ことを特徴とする請求項６に記載の排気ブレーキ制御装置（１００Ｂ、１００Ｃ）。
  8. 　前記リレー制御部（４０）は、
    　車両（１）の急な減速又はスリップを検知するＡＢＳ又はＥＳＰに格納される
    　ことを特徴とする請求項７に記載の排気ブレーキ制御装置（１００Ｂ、１００Ｃ）。
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JPH06248992A (ja) * 1993-02-25 1994-09-06 Hino Motors Ltd 排気ブレーキの制御装置
JP2000318589A (ja) * 1999-05-13 2000-11-21 Hino Motors Ltd 車両姿勢制御装置

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