説明

車両用故障診断装置

【課題】車両運転者が、バイワイヤシステムの故障検出のために必要な操作を容易に行うことができる技術を提供
【解決手段】バイワイヤ制御部15は、起動スイッチのオン後に、ステアリング可動域制限部11(アクセル可動域制限部12、ブレーキ可動域制限部13)により、ステアリングST(アクセルペダルAP、ブレーキペダルBP)の操作を0°〜54°(0%〜10%、0%〜10%)の範囲内に制限する。そして、ステアリング操作量(アクセル操作量、ブレーキ操作量)が、ステアリング診断開始判定範囲(アクセル診断開始判定範囲、ブレーキ診断開始判定範囲)内であると判断した場合に、転舵量(駆動量、制動量)が、ステアリング診断開始判定範囲(アクセル診断開始判定範囲、ブレーキ診断開始判定範囲)に応じて予め設定されたステアリング正常判定範囲(アクセル正常判定範囲、ブレーキ正常判定範囲)内であるか否かを判断する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に搭載された機器の故障診断を行う車両用故障診断装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両状態を変化させるアクチュエータを車両運転者の指令に従ってバイワイヤECU(ECU:電子制御装置)により電気的に制御するようにしたバイワイヤシステムが知られている。このようなバイワイヤシステムの中には、バイワイヤシステムを監視する監視装置を備え、監視装置がバイワイヤシステムの異常を検出した場合には、バイワイヤECUによるアクチュエータの制御を禁止するものがある。
【0003】
このような監視装置を備えたバイワイヤシステムでは、バイワイヤシステムから受信する「監視情報」とバイワイヤシステムの監視において基準となる「基準情報」とが共に、車両運転者による変更指令に基づいて目標とされる車両状態を表した目標状態情報を含み、その基準情報と監視情報とにおいて目標状態情報を対比することによってバイワイヤシステムの異常を検出している(例えば、特許文献1を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−336691号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記特許文献1に記載の技術では、運転操作対象(例えば、ブレーキ)を駆動するための操作部材(例えば、ブレーキペダル)を車両運転者が操作することにより、操作部材からバイワイヤECUに対して、車両運転者の意図どおりの指令が伝達されていることを前提に、バイワイヤシステム全体の機能診断を行うものであって、車両運転者による運転操作通りにシステム内の各ECUが動作するか否かまでは確認していない。
【0006】
つまり、車両運転者の操作力で車両を直接制御していないバイワイヤシステムでは、そのシステムの監視(バイワイヤECUとアクチュエータ系ECUとの間の通信)の他に、そもそも操作部材からバイワイヤECUに対して車両運転者の意図どおりの指令が実際に送信されているか否かを確認することも必要である。
【0007】
このためには、予め指定された指定操作量で車両運転者に操作部材を操作させ、この指定操作量に対応する駆動量で運転操作対象が駆動しているか否かを確認する必要がある。
しかし、上記指定操作量となるように車両運転者に操作部材を操作させることは、困難である。例えば、アクセルペダルを10%(但し、全開を100%とする)踏み込むことを車両運転者に対して指示した場合に、正確に10%となるようにアクセルペダルを踏み込むことができる運転者は少ない。
【0008】
本発明は、こうした観点からなされたものであり、車両運転者による実際の運転操作を確認することでバイワイヤシステムの故障を検出する車両用故障診断装置において、車両運転者が、故障検出のために必要な操作を容易に行うことができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するためになされた請求項1に記載の発明は、車両状態を変化させるアクチュエータ、並びに車両の運転者による車両状態の変更指令に従ってアクチュエータを電気的に制御するバイワイヤシステムの故障診断を行う車両用故障診断装置であって、まず操作制限手段が、車両を運転するために運転者が操作する操作部材の操作範囲を、操作部材が運転者により操作されていない位置である基準操作位置から予め設定された診断開始操作位置までの範囲内に制限する。そして操作判断手段が、操作制限手段により制限した診断開始操作位置まで、操作部材が操作されたか否かを判断し、駆動判断手段が、操作部材が診断開始操作位置まで操作されたと操作判断手段により判断された場合に、診断開始操作位置に応じた駆動量でアクチュエータが駆動しているか否かを判断する。
【0010】
このように構成された車両用故障診断装置では、アクチュエータを電気的に制御するバイワイヤシステムにおいて、車両の運転者が操作部材を診断開始操作位置まで操作することにより、診断開始操作位置に応じた駆動量でアクチュエータが駆動しているか否かを判断する。このため、車両運転者の意図どおりバイワイヤシステムが動作している否かを確認することができる。
【0011】
さらに、操作制限手段が、操作部材の操作範囲を、操作部材が運転者により操作されていない位置である基準操作位置から診断開始操作位置までの範囲内に制限する。このため、車両運転者は、操作部材を、基準操作位置から、操作制限手段により制限される位置まで操作すれば、操作部材が診断開始操作位置に位置しているか否かを意識することなく、操作部材を確実に診断開始操作位置まで移動させることができる。これにより、車両運転者は、バイワイヤシステムの故障検出のために必要な操作を容易に行うことができる。
【0012】
また、請求項1に記載の車両用故障診断装置において、請求項2に記載のように、故障報知手段が、診断開始操作位置に応じた駆動量でアクチュエータが駆動していないと駆動判断手段により判断された場合に、その旨を報知するようにするとよい。
【0013】
このように構成された車両用故障診断装置では、バイワイヤシステムが故障した場合に、その旨を車両運転者に認識させることができる。これにより、バイワイヤシステムの故障を認識した車両運転者が自発的に、故障に対応する処置(例えば、車両運転者自身で故障原因を特定するための作業、または修理工場まで車両を走行させることなど)を行うようにすることができる。
【0014】
また、請求項1または請求項2に記載の車両用故障診断装置において、請求項3に記載のように、フェールセーフ処理手段が、診断開始操作位置に応じた駆動量でアクチュエータが駆動していないと駆動判断手段により判断された場合に、車両を停車させる又はアクチュエータを縮退して動作させるようにするとよい。
【0015】
このように構成された車両用故障診断装置では、バイワイヤシステムの故障時において、車両を停車させることにより、車両走行中に適切な車両操作ができなくなるという状況の発生を抑制することができるとともに、アクチュエータを縮退して動作させることにより、最低限、修理工場まで車両を自走させることを可能にする。なお、「縮退して動作させる」とは、例えば、ステアリングが故障した場合において、転舵量が変化しないように固定して4輪独立に制動力または駆動力を制御することで車両の進行方向を変える処理のように、故障した箇所を動作させることなく最低限の車両操作を可能にすることをいう。
【0016】
ところで、バイワイヤシステムの故障診断のために車両運転者が操作部材を操作するタイミング(例えば、車両のIGオン直後)をドライバーズマニュアルに記載しておくことで、上記タイミングを車両運転者に指示するようにしてもよいが、その車両の所有者以外の者が運転する場合には、上記タイミング、或いは上記故障診断のために操作部材を操作すること自体を認識していないことも想定される。
【0017】
そこで、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両用故障診断装置において、請求項4に記載のように、指示手段が、操作部材を診断開始操作位置まで操作するように運転者に指示するようにするとよい。
【0018】
このように構成された車両用故障診断装置では、バイワイヤシステムの故障診断のために操作部材を操作する必要があることを知らない車両運転者に対しても、操作部材の操作が必要であることを認識させることができ、バイワイヤシステムの故障診断を確実に実行することができる。
【0019】
また、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車両用故障診断装置において、請求項5に記載のように、予め設定された条件が成立すると故障診断を実行する故障診断開始条件を有し、故障診断開始条件は、バイワイヤシステムの起動直後であることとするとよい。なぜならば、バイワイヤシステムが起動した直後は通常、車両が停止している状態であるため、車両が走行を開始する前にバイワイヤシステムの故障診断を実行することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】バイワイヤシステム1の構成を示すブロック図である。
【図2】ステアリング故障診断処理を示すフローチャートである。
【図3】アクセル故障診断処理を示すフローチャートである。
【図4】ブレーキ故障診断処理を示すフローチャートである。
【図5】可動域制限部11,12,13の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図1は、本実施形態のバイワイヤシステム1の構成を示すブロック図である。
バイワイヤシステム1は、車両に搭載されており、図1に示すように、ステアリング操作量検出部2と、アクセル操作量検出部3と、ブレーキ操作量検出部4と、転舵部5と、駆動部6と、制動部7と、転舵量検出部8と、駆動量検出部9と、制動量検出部10と、ステアリング可動域制限部11と、アクセル可動域制限部12と、ブレーキ可動域制限部13と、表示部14と、バイワイヤ制御部15とから構成される。
【0022】
まずステアリング操作量検出部2は、運転者によるステアリングSTの操作量を検出し、アクセル操作量検出部3は、運転者によるアクセルペダルAPの操作量を検出し、ブレーキ操作量検出部4は、運転者によるブレーキペダルBPの操作量を検出する。
【0023】
また転舵部5は、転舵部5の駆動源となる転舵用モータ(不図示)と、転舵用モータの駆動力を伝達して車両の左右前輪を転舵する転舵機構(不図示)とから構成される。
また駆動部6は、エンジン(不図示)と、エンジンの出力を車両の左右前輪に伝達する伝達機構(不図示)とにより構成されている。そして駆動部6は、スロットルモータ(不図示)を備えており、スロットルモータを駆動させるによりスロットルバルブの開度を制御して、エンジン出力を調整する。
【0024】
また制動部7は、車両の左右前輪に装着されたブレーキ(不図示)と、ブレーキを駆動するブレーキアクチュエータ(不図示)とから構成されており、ブレーキアクチュエータを駆動させることにより、車両の左右前輪を制動する。
【0025】
また転舵量検出部8は、転舵部5による車両の前輪の転舵量を検出する。例えば、転舵部5の絶対角センサ、ステアリングラックの移動量センサ、転舵力の積分による推定により転舵量を検出する。
【0026】
また、駆動量検出部9は、駆動部6による車両の駆動量を検出する。例えば、エンジン回転速度を駆動量として検出する。
また、制動量検出部10は、制動部7による車両の制動量を検出する。例えば、油圧センサ、キャリパーの圧力センサ、圧力発生ポンプの吐出量からの推定圧により制動量を検出する。
【0027】
またステアリング可動域制限部11は、運転者によるステアリングSTの操作を、予め設定されたステアリング可動制限範囲に制限する機構である。具体的には、ステアリング可動域制限部11は、例えば、図5(a)に示すように、ステアリングSTの回転に連動して回転(矢印YO1を参照)する部材5a(例えば、ステアリングコラムに相当する部材)に設けられた凹部11bと、この凹部11b内に位置するステアリング阻止可能位置P1、凹部11bから離れて位置するステアリング阻止不能位置P2との間で位置を変化可能(矢印YR1を参照)に構成された可動突起11aとから構成される。そして、凹部11bは、ステアリングSTがステアリング可動制限範囲の上限値(本実施形態では54°)と下限値(本実施形態では0°)に位置するときにそれぞれ、その側壁部SW1,2で、ステアリング阻止可能位置P1に位置する可動突起11aと接するように形成されている。なお、ステアリングSTが時計回り及び反時計回りそれぞれに例えば540°回転するとして、本実施形態では、ステアリング可動制限範囲は時計回りに0°〜54°である。
【0028】
またアクセル可動域制限部12は、運転者によるアクセルペダルAPの操作量を、予め設定されたアクセル可動制限範囲に制限する機構である。具体的には、アクセル可動域制限部12は、例えば、図5(b)に示すように、アクセルペダルAPの移動経路(矢印YO2を参照)上に位置するペダル阻止可能位置P3と、アクセルペダルAPの移動経路から離れて位置するペダル阻止不能位置P4との間で位置を変化可能(矢印YR2を参照)に構成された可動突起12aを備え、可動突起12aは、ペダル阻止可能位置P3がアクセル可動制限範囲の上限値におけるアクセルペダルAPの位置と一致するように設置される。なお、アクセルペダルAPが踏み込まれていない状態におけるアクセルペダルAPの位置を0%、アクセルペダルAPが最大踏込量で踏み込まれている状態におけるアクセルペダルAPの位置を100%とすると、本実施形態では、アクセル可動制限範囲は0%〜10%である。したがって、本実施形態では、アクセル可動域制限部12における可動突起12aのペダル阻止可能位置P3は、アクセルペダルの10%に対応する位置である。
【0029】
またブレーキ可動域制限部13は、運転者によるブレーキペダルBPの操作量を、予め設定されたブレーキ可動制限範囲に制限する機構である。具体的には、例えば、図5(c)に示すように、ブレーキペダルBPの移動経路(矢印YO3を参照)上に位置するペダル阻止可能位置P5と、ブレーキペダルBPの移動経路から離れて位置するペダル阻止不能位置P6との間で位置を変化可能(矢印YR3を参照)な可動突起13aを備え、可動突起13aは、ペダル阻止可能位置P5がブレーキ可動制限範囲の上限値におけるブレーキペダルBPの位置と一致するように設置される。なお、ブレーキペダルBPが踏み込まれていない状態におけるブレーキペダルBPの位置を0%、ブレーキペダルBPが最大踏込量で踏み込まれている状態におけるブレーキペダルBPの位置を100%とすると、本実施形態では、ブレーキ可動制限範囲は0%〜10%である。したがって、本実施形態では、ブレーキ可動域制限部13における可動突起13aのペダル阻止可能位置P5は、ブレーキペダルの10%に対応する位置である。
【0030】
また、図1に示すように、表示部14は、車両のインストルメントパネル(不図示)に設けられて、車両の各種状態を表示する。
またバイワイヤ制御部15は、ステアリング操作量検出部2とアクセル操作量検出部3とブレーキ操作量検出部4の検出結果、および転舵量検出部8と駆動量検出部9と制動量検出部10の検出結果の検出結果に基づいて、転舵部5と駆動部6と制動部7を制御する。さらにバイワイヤ制御部15は、ステアリング可動域制限部11とアクセル可動域制限部12とブレーキ可動域制限部13の作動、および表示部14の表示を制御する。
【0031】
このように構成されたバイワイヤシステム1において、バイワイヤ制御部15は、転舵部5の故障を診断するステアリング故障診断処理と、駆動部6の故障を診断するアクセル故障診断処理と、制動部7の故障を診断するブレーキ故障診断処理を実行する。
【0032】
まず、バイワイヤ制御部15が実行するステアリング故障診断処理の手順を、図2を用いて説明する。図2はステアリング故障診断処理を示すフローチャートである。このステアリング故障診断処理は、車両制御システムを起動するための起動スイッチ(不図示)のオンでバイワイヤ制御部15が起動した直後に1回のみ実行される処理である。
【0033】
このステアリング故障診断処理が実行されると、バイワイヤ制御部15は、まずS10にて、故障診断のためのステアリング操作を運転者に依頼する表示を表示部14に実行させる。例えば、「ステアリングを時計回りにすえ切りして下さい」との表示を行う。次にS20にて、ステアリング可動域制限部11を作動させる。これにより、可動突起11aがステアリング阻止不能位置P2からステアリング阻止可能位置P1に移動して、ステアリングSTの操作が時計回りに0°〜54°に制限される。
【0034】
そしてS30にて、ステアリング操作量検出部2によりステアリング操作量を検出する。その後S40にて、ステアリング操作量検出部2により検出されたステアリング操作量が、予め設定されたステアリング診断開始判定範囲内であるか否かを判断する。ここで、ステアリング診断開始判定範囲は、ステアリング可動域制限部11により制限されたステアリング可動制限範囲(本実施形態では、時計回りに0°〜54°)の最大値(本実施形態では、時計回りに54°)近傍までステアリングSTが操作されたか否かを判断するものであり、ステアリング可動域の最大値を含む範囲(本実施形態では、例えば53°〜55°)に設定されている。
【0035】
そして、ステアリング操作量がステアリング診断開始判定範囲外である場合には(S40:NO)、S50に移行する。一方、ステアリング操作量がステアリング診断開始判定範囲内である場合には(S40:YES)、S60にて、ステアリング操作量検出部2により検出されたステアリング操作量に対応した転舵量となるように転舵部5を作動させる。
【0036】
その後S70にて、転舵量検出部8により転舵量を検出し、さらにS80にて、転舵量検出部8により検出した転舵量が予め設定されたステアリング正常判定範囲内であるか否かを判断する。ここで、ステアリング正常判定範囲は、上記のステアリング診断開始判定範囲に対応する転舵量である。本実施形態では、ステアリング正常判定範囲は、例えば、「(ステアリング可動制限範囲の最大値に対応する転舵量)±(機械的な誤差+センサ精度)×k」である。ここで、kは、定数であり、本実施形態では例えば3に設定されている。
【0037】
そして、転舵量がステアリング正常判定範囲内である場合には(S80:YES)、S90にて、ステアリング正常処理を開始して、S120に移行する。このステアリング正常処理は、ステアリング操作量に応じた転舵量となるように転舵部5を制御する処理である。一方、転舵量がステアリング正常判定範囲外である場合には(S80:NO)、S50に移行する。
【0038】
そしてS50に移行した場合には、S10のステアリング操作依頼表示から予め設定されたステアリング故障判定時間(本実施形態では、例えば30秒)が経過したか否かを判断する。ここで、ステアリング故障判定時間が経過していない場合には(S50:NO)、S30に移行して、上述の処理を繰り返す。
【0039】
一方、ステアリング故障判定時間が経過した場合には(S50:YES)、S100にて、ステアリングに故障がある旨を示す表示を表示部14に実行させるとともに、S110にて、ステアリング故障に対応したフェールセーフ処理を開始して、S120に移行する。なお、上記のフェールセーフ処理は、車両の停車を継続させるための処理、または転舵部5を縮退して動作させる処理である。車両の停車を継続させるための処理としては、例えば、アクセル操作を受け付けなくする処理が挙げられる。また、転舵部5を縮退して動作させる処理としては、転舵量が変化しないように固定し、4輪独立に制動力または駆動力を制御することで車両の進行方向を変える処理が挙げられる。この縮退動作により、車速を制限して最低限、修理工場まで走行できるようにする。
【0040】
そしてS120に移行した場合には、S10で開始されたステアリング操作依頼表示を終了し、さらにS130にて、ステアリング可動域制限部11の作動を終了する。これにより、可動突起11aがステアリング阻止可能位置P1からステアリング阻止不能位置P2に移動する。そして、ステアリング故障診断処理を終了する。
【0041】
次に、バイワイヤ制御部15が実行するアクセル故障診断処理の手順を、図3を用いて説明する。図3はアクセル故障診断処理を示すフローチャートである。このアクセル故障診断処理は、起動スイッチのオンでバイワイヤ制御部15が起動して、上記ステアリング故障診断処理が終了した直後に1回のみ実行される処理である。
【0042】
このアクセル故障診断処理が実行されると、バイワイヤ制御部15は、まずS210にて、故障診断のためのアクセル操作を運転者に依頼する表示を表示部14に実行させる。例えば、「アクセルペダルを踏み込んで下さい」との表示を行う。次にS220にて、アクセル可動域制限部12を作動させる。これにより、可動突起12aがペダル阻止不能位置P4からペダル阻止可能位置P3に移動して、アクセルペダルAPの操作が0%〜10%に制限される。
【0043】
そしてS230にて、アクセル操作量検出部3によりアクセル操作量を検出する。その後S240にて、アクセル操作量検出部3により検出されたアクセル操作量が、予め設定されたアクセル診断開始判定範囲内であるか否かを判断する。ここで、アクセル診断開始判定範囲は、アクセル可動域制限部12により制限されたアクセル可動域(本実施形態では、0%〜10%)の最大値(本実施形態では、10%)近傍までアクセルペダルAPが操作されたか否かを判断するものであり、アクセル可動域の最大値を含む範囲(本実施形態では、例えば9.5%〜10.5%)に設定されている。
【0044】
そして、アクセル操作量がアクセル診断開始判定範囲外である場合には(S240:NO)、S250に移行する。一方、アクセル操作量がアクセル診断開始判定範囲内である場合には(S240:YES)、S260にて、アクセル操作量検出部3により検出されたアクセル操作量に対応した駆動量となるように駆動部6を作動させる。
【0045】
その後S270にて、駆動量検出部9により駆動量を検出し、さらにS280にて、駆動量検出部9により検出した駆動量が予め設定されたアクセル正常判定範囲内であるか否かを判断する。ここで、アクセル正常判定範囲は、上記のアクセル診断開始判定範囲に対応する駆動量である。本実施形態では、アクセル正常判定範囲は、例えば、「(アクセル可動制限範囲の最大値に対応する駆動量)±(機械的な誤差+センサ精度)×k」である。ここで、kは、定数であり、本実施形態では例えば3に設定されている。
【0046】
そして、駆動量がアクセル正常判定範囲内である場合には(S280:YES)、S290にて、アクセル正常処理を開始して、S320に移行する。このアクセル正常処理は、アクセル操作量に応じた駆動量となるように駆動部6を制御する処理である。一方、駆動量がアクセル正常判定範囲外である場合には(S280:NO)、S250に移行する。
【0047】
そしてS250に移行した場合には、S210のアクセル操作依頼表示から予め設定されたアクセル故障判定時間(本実施形態では、例えば30秒)が経過したか否かを判断する。ここで、アクセル故障判定時間が経過していない場合には(S250:NO)、S230に移行して、上述の処理を繰り返す。
【0048】
一方、アクセル故障判定時間が経過した場合には(S250:YES)、S300にて、アクセルに故障がある旨を示す表示を表示部14に実行させるとともに、S310にて、アクセル故障に対応したフェールセーフ処理を開始して、S320に移行する。なお、上記のフェールセーフ処理は、車両の停車を継続させるための処理である。車両の停車を継続させるための処理としては、例えば、アクセル操作を受け付けなくする処理が挙げられる。
【0049】
そしてS320に移行した場合には、S210で開始されたアクセル操作依頼表示を終了し、さらにS330にて、アクセル可動域制限部12の作動を終了する。これにより、可動突起12aがペダル阻止可能位置P3からペダル阻止不能位置P4に移動する。そして、アクセル故障診断処理を終了する。
【0050】
次に、バイワイヤ制御部15が実行するブレーキ故障診断処理の手順を、図4を用いて説明する。図4はブレーキ故障診断処理を示すフローチャートである。このブレーキ故障診断処理は、車両制御システムを起動するための起動スイッチのオンでバイワイヤ制御部15が起動して、上記アクセル故障診断処理が終了した直後に1回のみ実行される処理である。
【0051】
このブレーキ故障診断処理が実行されると、バイワイヤ制御部15は、まずS410にて、故障診断のためのブレーキ操作を運転者に依頼する表示を表示部14に実行させる。例えば、「ブレーキペダルを踏み込んで下さい」との表示を行う。次にS420にて、ブレーキ可動域制限部13を作動させる。これにより、可動突起13aがペダル阻止不能位置P6からペダル阻止可能位置P5に移動して、ブレーキペダルBPの操作が0%〜10%以内に制限される。
【0052】
そしてS430にて、ブレーキ操作量検出部4によりブレーキ操作量を検出する。その後S440にて、ブレーキ操作量検出部4により検出されたブレーキ操作量が、予め設定されたブレーキ診断開始判定範囲内であるか否かを判断する。ここで、ブレーキ診断開始判定範囲は、ブレーキ可動域制限部13により制限されたブレーキ可動域(本実施形態では、0%〜10%)の最大値(本実施形態では、10%)近傍までブレーキペダルBPが操作されたか否かを判断するものであり、ブレーキ可動域の最大値を含む範囲(本実施形態では、例えば9.5%〜10.5%)に設定されている。
【0053】
そして、ブレーキ操作量がブレーキ診断開始判定範囲外である場合には(S440:NO)、S450に移行する。一方、ブレーキ操作量がブレーキ診断開始判定範囲内である場合には(S440:YES)、S460にて、ブレーキ操作量検出部4により検出されたブレーキ操作量に対応した制動量となるように制動部7を作動させる。
【0054】
その後S470にて、制動量検出部10により制動量を検出し、さらにS480にて、制動量検出部10により検出した制動量が予め設定されたブレーキ正常判定範囲内であるか否かを判断する。ここで、ブレーキ正常判定範囲は、上記のブレーキ診断開始判定範囲に対応する制動量である。本実施形態では、ブレーキ正常判定範囲は、例えば、「(ブレーキ可動制限範囲の最大値に対応する制動量)±(機械的な誤差+センサ精度)×k」である。ここで、kは、定数であり、本実施形態では例えば3に設定されている。
【0055】
そして、制動量がブレーキ正常判定範囲内である場合には(S480:YES)、S490にて、ブレーキ正常処理を開始して、S420に移行する。このブレーキ正常処理は、ブレーキ操作量に応じた制動量となるように制動部7を制御する処理である。一方、制動量がブレーキ正常判定範囲外である場合には(S480:NO)、S450に移行する。
【0056】
そしてS450に移行した場合には、S410のブレーキ操作依頼表示から予め設定されたブレーキ故障判定時間(本実施形態では、例えば30秒)が経過したか否かを判断する。ここで、ブレーキ故障判定時間が経過していない場合には(S450:NO)、S430に移行して、上述の処理を繰り返す。
【0057】
一方、ブレーキ故障判定時間が経過した場合には(S450:YES)、S500にて、ブレーキに故障がある旨を示す表示を表示部14に実行させるとともに、S510にて、ブレーキ故障に対応したフェールセーフ処理を開始して、S520に移行する。なお、上記のフェールセーフ処理は、車両の停車を継続させるための処理である。車両の停車を継続させるための処理としては、例えば、アクセル操作を受け付けなくする処理が挙げられる。
【0058】
そしてS520に移行した場合には、S410で開始されたブレーキ操作依頼表示を終了し、さらにS530にて、ブレーキ可動域制限部13の作動を終了する。これにより、可動突起13aがペダル阻止可能位置P5からペダル阻止不能位置P6に移動する。そして、ブレーキ故障診断処理を終了する。
【0059】
このように構成されたバイワイヤシステム1では、ステアリングST(アクセルペダルAP、ブレーキペダルBP)の操作による変更指令に従って、バイワイヤ制御部15が、ステアリング操作量(アクセル操作量、ブレーキ操作量)に応じて予め設定された転舵量(駆動量、制動量)で動作するように、転舵部5(駆動部6、制動部7)を電気的に制御する。
【0060】
そしてバイワイヤ制御部15は、起動スイッチのオン後に、ステアリング可動域制限部11(アクセル可動域制限部12、ブレーキ可動域制限部13)により、ステアリングST(アクセルペダルAP、ブレーキペダルBP)の操作を0°〜54°(0%〜10%、0%〜10%)の範囲内に制限する。そして、ステアリング操作量(アクセル操作量、ブレーキ操作量)が、ステアリング診断開始判定範囲(アクセル診断開始判定範囲、ブレーキ診断開始判定範囲)内であるか否かを判断し[S40(S240,S440)]、ステアリング操作量(アクセル操作量、ブレーキ操作量)がステアリング診断開始判定範囲(アクセル診断開始判定範囲、ブレーキ診断開始判定範囲)内である場合に、転舵量(駆動量、制動量)が、ステアリング診断開始判定範囲(アクセル診断開始判定範囲、ブレーキ診断開始判定範囲)に応じて予め設定されたステアリング正常判定範囲(アクセル正常判定範囲、ブレーキ正常判定範囲)内であるか否かを判断する[S80(S280,S480)]。なお、ステアリング診断開始判定範囲(アクセル診断開始判定範囲、ブレーキ診断開始判定範囲)は、ステアリング可動域(アクセル可動域、ブレーキ可動域)の最大値を含む範囲に設定されている。
【0061】
そして、転舵量(駆動量、制動量)がステアリング正常判定範囲(アクセル正常判定範囲、ブレーキ正常判定範囲)外である場合に、ステアリング(アクセル、ブレーキ)に故障がある旨を示す表示を行う[S100(S300,S500)]。
【0062】
このように構成されたバイワイヤシステム1によれば、車両の運転者がステアリングST(アクセルペダルAP、ブレーキペダルBP)をステアリング診断開始判定範囲(アクセル診断開始判定範囲、ブレーキ診断開始判定範囲)まで操作することにより、ステアリング診断開始判定範囲(アクセル診断開始判定範囲、ブレーキ診断開始判定範囲)に応じた駆動量で転舵部5(駆動部6、制動部7)が駆動しているか否かを判断する。このため、車両運転者の意図どおりバイワイヤシステム1が動作している否かを確認することができる。
【0063】
さらに、ステアリング可動域制限部11(アクセル可動域制限部12、ブレーキ可動域制限部13)が、ステアリングST(アクセルペダルAP、ブレーキペダルBP)の操作を0°〜54°(0%〜10%、0%〜10%)の範囲内に制限する。このため、車両運転者は、ステアリングST(アクセルペダルAP、ブレーキペダルBP)を、0°(0%、0%)から、ステアリング可動域制限部11(アクセル可動域制限部12、ブレーキ可動域制限部13)により制限される位置まで操作すれば、ステアリングST(アクセルペダルAP、ブレーキペダルBP)がステアリング診断開始判定範囲(アクセル診断開始判定範囲、ブレーキ診断開始判定範囲)に位置しているか否かを意識することなく、操作部材を確実にステアリング診断開始判定範囲(アクセル診断開始判定範囲、ブレーキ診断開始判定範囲)まで移動させることができる。これにより、車両運転者は、バイワイヤシステム1の故障検出のために必要な操作を容易に行うことができる。
【0064】
また、ステアリング(アクセル、ブレーキ)に故障がある旨を示す表示[S100(S300,S500)]により、車両運転者に、バイワイヤシステム1が故障していることを認識させることができる。これにより、バイワイヤシステム1の故障を認識した車両運転者が自発的に、故障に対応する処置を行うようにすることができる。
【0065】
また、ステアリング故障(アクセル故障、ブレーキ故障)を検出すると、フェールセーフ処理として、車両の停車を継続させるための処理、または転舵部5(駆動部6、制動部7)を縮退して動作させる処理を実行する[S110(S310,S510)]。これにより、バイワイヤシステム1の故障時において、車両を停車させることにより、車両走行中に適切な車両操作ができなくなるという状況の発生を抑制することができるとともに、転舵部5(駆動部6、制動部7)を縮退して動作させることにより、最低限、修理工場まで車両を自走させることを可能にする。
【0066】
また、起動スイッチのオン後に、故障診断のためのステアリング操作(アクセル操作、ブレーキ操作)を運転者に依頼する表示が行われる[S10(S210,S410)]。これにより、バイワイヤシステム1の故障診断のためにステアリングST(アクセルペダルAP、ブレーキペダルBP)を操作する必要があることを知らない車両運転者に対しても、ステアリングST(アクセルペダルAP、ブレーキペダルBP)の操作が必要であることを認識させることができ、バイワイヤシステム1の故障診断を確実に実行することができる。
【0067】
また、ステアリング故障診断処理(アクセル故障診断処理、ブレーキ故障診断処理)は、バイワイヤシステム1の起動直後に実行される。バイワイヤシステム1が起動した直後は通常、車両が停止している状態(つまり走行していないため運転者にとって安全な状態)であるため、車両が走行を開始する前にバイワイヤシステム1の故障診断を実行することができる。なお、診断はシステムの起動後に毎回行っても良いがこれに限ることはなく、例えば日時を監視して、1日(0時〜24時)のうち最初に運転をするタイミングだけシステムの起動後に診断を行ってもよい。
【0068】
以上説明した実施形態において、ステアリングSTとアクセルペダルAPとブレーキペダルBPは本発明における操作部材、転舵部5と駆動部6と制動部7は本発明におけるアクチュエータ、バイワイヤ制御部15は本発明における車両用故障診断装置、ステアリング故障診断処理とアクセル故障診断処理とブレーキ故障診断処理の実行条件は本発明における故障診断開始条件、S40,S240,S440の処理は本発明における操作判断手段、S80,S280,S480の処理は本発明における駆動判断手段、ステアリング可動域制限部11とアクセル可動域制限部12とブレーキ可動域制限部13は本発明における操作制限手段、S100,S300,S500の処理は本発明における故障報知手段、S110,S310,S510の処理は本発明におけるフェールセーフ処理手段、S10,S210,S410の処理は本発明における指示手段、ステアリングSTの0°の位置とアクセルペダルAPの0%の位置とブレーキペダルBPの0%の位置は本発明における基準操作位置、ステアリングSTの時計回りに54°の位置とアクセルペダルAPの10%の位置とブレーキペダルBPの10%の位置は本発明における診断開始操作位置である。
【0069】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
また上記実施形態では、ブレーキ故障に対応したフェールセーフ処理として、車両の停車を継続させるための処理を行うものを示した。しかし、駆動部6がモータ・ジェネレータのように力行/回生できる場合には、ブレーキ故障に対応したフェールセーフ処理の制動部7を縮退して動作させる処理として、回生により制動できる速度の範囲で制限して走行できるようにするようにしてもよい。
【0070】
また上記実施形態では、ステアリング故障診断処理とアクセル故障診断処理とブレーキ故障診断処理を順次実行するものを示したが、同時に実行するようにしてもよい。
また上記実施形態では、S10,S210,S410の処理において、故障診断のための操作を運転者に依頼する表示を表示部14に実行させるものを示したが、運転者に依頼することができるものであればこれに限定されるものではなく、例えば、音声により運転者に依頼するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0071】
1…バイワイヤシステム、2…ステアリング操作量検出部、3…アクセル操作量検出部、4…ブレーキ操作量検出部、5…転舵部、6…駆動部、7…制動部、8…転舵量検出部、9…駆動量検出部、10…制動量検出部、11…ステアリング可動域制限部、12…アクセル可動域制限部、13…ブレーキ可動域制限部、14…表示部、15…バイワイヤ制御部、AP…アクセルペダル、BP…ブレーキペダル、ST…ステアリング

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両状態を変化させるアクチュエータ、並びに車両の運転者による車両状態の変更指令に従って前記アクチュエータを電気的に制御するバイワイヤシステムの故障診断を行う車両用故障診断装置であって、
前記車両を運転するために前記運転者が操作する操作部材の操作範囲を、前記操作部材が前記運転者により操作されていない位置である基準操作位置から予め設定された診断開始操作位置までの範囲内に制限する操作制限手段と、
前記操作制限手段により制限した前記診断開始操作位置まで、前記操作部材が操作されたか否かを判断する操作判断手段と、
前記操作部材が前記診断開始操作位置まで操作されたと前記操作判断手段により判断された場合に、前記診断開始操作位置に応じた駆動量で前記アクチュエータが駆動しているか否かを判断する駆動判断手段と
を備えることを特徴とする車両用故障診断装置。
【請求項2】
前記診断開始操作位置に応じた駆動量で前記アクチュエータが駆動していないと前記駆動判断手段により判断された場合に、その旨を報知する故障報知手段を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用故障診断装置。
【請求項3】
前記診断開始操作位置に応じた駆動量で前記アクチュエータが駆動していないと前記駆動判断手段により判断された場合に、前記車両を停車させる又は前記アクチュエータを縮退して動作させるフェールセーフ処理手段を備える
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用故障診断装置。
【請求項4】
前記操作部材を前記診断開始操作位置まで操作するように前記運転者に指示する指示手段を備える
ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両用故障診断装置。
【請求項5】
予め設定された条件が成立すると前記故障診断を実行する故障診断開始条件を有し、
前記故障診断開始条件は、前記バイワイヤシステムの起動直後であること
を特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車両用故障診断装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−71622(P2012−71622A)
【公開日】平成24年4月12日(2012.4.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−215867(P2010−215867)
【出願日】平成22年9月27日(2010.9.27)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】