電子制御装置
【課題】再起動しなくても、故障の発生と解消に対応することができる電子制御装置を提供すること。
【解決手段】電子制御装置は、アシストモータへの給電と動作とを制御する制御部と、制御部の起動時と動作中とに故障を診断する故障診断部と、ＣＡＮ通信部とを備える。制御部は、故障診断部により故障を診断して、故障を検出すると、アシストモータへの給電を停止し、その後、ＣＡＮ通信部により他の装置から、アイドルストップ状態の解除を示す信号を受信すると、故障診断部により再度故障を診断する。当該診断の結果、故障が検出された場合は、アシストモータへの給電の停止が継続され、故障が検出されなかった場合は、アシストモータへ給電が行われる。
【解決手段】電子制御装置は、アシストモータへの給電と動作とを制御する制御部と、制御部の起動時と動作中とに故障を診断する故障診断部と、ＣＡＮ通信部とを備える。制御部は、故障診断部により故障を診断して、故障を検出すると、アシストモータへの給電を停止し、その後、ＣＡＮ通信部により他の装置から、アイドルストップ状態の解除を示す信号を受信すると、故障診断部により再度故障を診断する。当該診断の結果、故障が検出された場合は、アシストモータへの給電の停止が継続され、故障が検出されなかった場合は、アシストモータへ給電が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドルストップ制御を行う車両システムに実装される電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、燃料消費量の節減とエミッションの低減とを目的として、車両が信号待ちなどで停車した場合に、エンジンを一時的に自動停止させるアイドルストップ制御を行う車両がある。このような車両では、アイドルストップ制御中には、エンジンを停止させる。そして、アイドルストップ制御の停止後には、エンジン始動用のモータを駆動して、エンジンを再始動させる。エンジン再始動の際の安全性を向上させる技術として、たとえば特許文献１に開示されているものがある。
【０００３】
また、従来、たとえば特許文献２〜６に開示されているような、故障診断を行う各種のシステムや装置が、車両システムに実装されている。
【０００４】
特許文献２の燃料噴射システムでは、内燃機関の始動後に、燃料噴射装置本体の故障の有無を判別し、故障が発生したことを故障検出手段により検出すると、機関停止のための制御信号を出力して、燃料噴射制御動作を終了する。また、アイドルストップ動作のために内燃機関の回転を停止させる停止命令信号が燃料噴射装置本体から出力されると、模擬故障発生手段から模擬故障信号を出力して、故障検出手段の故障の有無を判別する。
【０００５】
特許文献３の故障判定装置では、エンジンの運転状態に応じて変化する温度を検出する温度センサの精度の高い故障診断を行うため、エンジンの始動後に、温度センサの故障を診断する。そして、エンジンが停止され、かつ、温度センサの故障判定条件が満たされた場合に、一定時間経過後に、温度センサの故障を再診断して、診断結果を確定する。
【０００６】
特許文献４の制御装置では、エンジン運転中に、アイドルストップ制御のための自動停止条件が成立した時点で、それ以前に実行すべき異常診断が実行されていなければ、自動停止を禁止する。そして、異常診断実行条件を、走行中の条件からアイドル運転時の条件に切り換えて、停車中にエンジンをアイドル運転させた状態で異常診断を実行してから、自動停止を許可する。また、エンジン運転中に実行した異常診断の判定結果がグレーゾーンに属する場合に、自動停止を禁止して、エンジンをアイドル運転させた状態で異常診断を実行し直す。
【０００７】
特許文献５のシートベルト装置では、故障診断として、イグニッション状態がＯＦＦからＯＮに切り替わって、ＥＣＵが起動した場合に、初期診断が行われる。また、車両がアイドルストップ状態でなくて、走行中である場合に、常時診断が行われる。さらに、アイドルストップ中に、電源電圧が低下して、ＥＣＵがリセットされた後、オルタネータの作動により、電源電圧が上昇して、ＥＣＵが起動した場合に、リセット診断が行われる。
【０００８】
特許文献６の制御装置では、アイドルストップ状態に移行した場合に、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）用モータへの給電を停止し、ＥＰＳ制御部への給電を停止しない。これにより、従来、ＥＰＳ制御部に給電を開始した際に行われていた故障診断などの起動処理が、アイドルストップ停止によるエンジンの再始動後に行われなくなる。
【０００９】
制御対象の動作を制御する制御装置では、その制御に支障を来たすおそれがある故障を検出した場合、制御対象への給電を停止し、制御対象の制御が行われなくなる。ところが、そのような故障には、一時的で、その後解消するものがある。たとえば、制御対象の給電ライン上に設けられたリレーの故障診断において、絶縁性を有する異物が接点間に挟み込まれると、接点がＯＮ状態にならず、制御対象に給電できないので、接点の故障を検出する。しかしその後、振動などにより、異物が接点間から移動すると、上記故障が解消する。
【００１０】
このように、一旦検出した故障がその後解消しても、制御装置が制御対象への給電を停止したままであれば、制御対象が駆動することはなく、制御対象の制御が行われることはない。なお、イグニッション状態が、一旦ＯＦＦになった後にＯＮになって、制御装置が再起動すると、故障診断はやり直されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−７７９０４号公報
【特許文献２】特開２００１−３０４０２５号公報
【特許文献３】特開２００８−２５４６８号公報
【特許文献４】特開２００８−１５１０４１号公報
【特許文献５】特開２０１１−１３１６７１号公報
【特許文献６】特開２０１０−２４８９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、再起動しなくても、故障の発生と解消に対応することができる電子制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る電子制御装置は、制御対象への給電と動作とを制御する制御部と、制御部の起動時と動作中とに故障を診断する故障診断部と、車両システムの他の装置からアイドルストップ状態の解除を示す信号を受信する受信部とを備える。制御部は、故障診断部により故障を検出すると、制御対象への給電を停止し、その後、受信部によりアイドルストップ状態の解除を示す信号を受信すると、故障診断部により再度故障を診断する。当該診断の結果、故障が検出された場合は、制御対象への給電の停止が継続され、故障が検出されなかった場合は、制御対象へ給電が行われる。
【００１４】
また、本発明に係る他の電子制御装置は、制御対象への給電と動作とを制御する制御部と、制御部の起動時と動作中とに故障を診断する故障診断部と、車両システムの他の装置からアイドルストップ状態を示す信号を受信する受信部とを備える。制御部は、故障診断部により故障を検出すると、制御対象への給電を停止し、その後、受信部によりアイドルストップ状態を示す信号を受信すると、故障診断部により再度故障を診断する。当該診断の結果、故障が検出された場合は、制御対象への給電の停止が継続され、故障が検出されなかった場合は、制御対象へ給電が行われる。
【００１５】
上記によると、故障が検出されて、制御対象への給電が停止された後、車両がアイドルストップの解除状態またはアイドルストップ状態になったときに、再度故障が診断される。そして、故障が解消していた場合に、制御対象へ給電して、制御対象の動作を制御することができる。よって、電子制御装置は、再起動しなくても、故障の発生と解消に対応することが可能となる。
【００１６】
また、本発明では、上記電子制御装置において、制御部の起動時に故障診断部が行う故障診断は、制御部の動作中に故障診断部が行う故障診断と内容が異なっていて、制御対象の動作を停止させる必要がある内容を含み、制御部は、一旦故障を検出した後に行う前記再度の故障診断として、前記起動時の故障診断を故障診断部により行うようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明では、上記電子制御装置において、故障診断部により故障を検出しても、制御部への給電を継続するようにしてもよい。
【００１８】
さらに、本発明では、上記電子制御装置において、制御部は、制御対象の動作を制御中に、車両がアイドルストップ状態になっても、制御対象の動作の制御を継続するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、再起動しなくても、故障の発生と解消に対応することができる電子制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵの構成図である。
【図２】図１のＥＰＳ−ＥＣＵに備わる制御部を示した図である。
【図３】車両システムの一例を示した図である。
【図４】図１のＥＰＳ−ＥＣＵの動作フローチャートである。
【図５】他の実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵの動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【００２２】
まず、本実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵ（電動パワーステアリングの電子制御装置）１００の構成を、図１〜図３を参照しながら説明する。ＥＰＳ−ＥＣＵ１００は、本発明の「電子制御装置」の一例である。
【００２３】
図３に示す、電動パワーステアリングユニットとアイドルストップユニットとは、同一の車両システムに実装されている。電動パワーステアリングユニットにおいて、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００は、アシストモータ１０を駆動して、公知の駆動機構５０を作動させ、車両のハンドル操作をアシストする。ＥＰＳ−ＥＣＵ１００は、アイドルストップユニットのＩＤＳ−ＥＣＵ（アイドルストップの電子制御装置）２００とＣＡＮ（カーエリアネットワーク）により接続されている。
【００２４】
アイドルストップユニットにおいて、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００は、所定の停止条件が成立すると、アイドルストップ制御を行い、車両のエンジン７０を停止させる。この状態がアイドルストップ状態である。その後、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００は、所定の再始動条件が成立すると、アイドルストップ制御を停止し、スタータモータ６０を駆動して、エンジン７０を再始動させる。この状態がアイドルストップの解除状態である。
【００２５】
ＩＤＳ−ＥＣＵ２００は、車両がアイドルストップ状態にあることを示すＩＤＳ信号と、アイドルストップ状態を解除したことを示すＩＤＳ解除信号とを、ＣＡＮによりＥＰＳ−ＥＣＵ１００に送信する。各ＥＣＵ１００、２００と各モータ１０、６０とは、バッテリ８０から電力を供給される。
【００２６】
図１に示すＥＰＳ−ＥＣＵ１００において、制御部１は、ＣＰＵやメモリなどから構成されている。電源電圧検出部２は、バッテリ８０からＥＰＳ−ＥＣＵ１００に入力される電源電圧を検出する。制御電源生成部３は、バッテリ８０の電圧を所定の大きさの電圧に変換して、制御部１用の電源を生成する。なお、図１中のＶＢＡＴは、バッテリ８０から各部へ供給される電源を表している。
【００２７】
ＩＧ（イグニッション）電圧検出部４は、ダイオード３９を介して、ＩＧスイッチ４０の一端に接続されている。ＩＧスイッチ４０の他端は、バッテリ８０に接続されている。ＩＧ電圧検出部４は、ＩＧスイッチ４０の一端に現れる電圧を検出する。たとえば、ＩＧスイッチ４０がＯＦＦ状態（開状態）になったとき、ＩＧ電圧検出部４は、低レベル電圧を検出し、ＩＧスイッチ４０がＯＦＦ状態になったことを示すＩＧ−ＯＦＦ信号（低電圧信号）を制御部１に出力する。また、ＩＧスイッチ４０がＯＮ状態（閉状態）になったとき、ＩＧ電圧検出部４は、高レベル電圧を検出し、ＩＧスイッチ４０がＯＮ状態になったことを示すＩＧ−ＯＮ信号（高電圧信号）を制御部１に出力する。
【００２８】
トルクセンサ電源生成部６は、ＦＥＴ５のソースに接続されている。ＦＥＴ５のドレインは、電源ＶＢＡＴに接続されている。ＦＥＴ５のゲートは、制御部１に接続されている。制御部１がＦＥＴ５のゲートに駆動信号を入力して、ＦＥＴ５がＯＮ状態になると、トルクセンサ電源生成部６が、電源ＶＢＡＴの電圧を所定の大きさの電圧に変換して、トルクセンサ４１用の電源を生成する。
【００２９】
トルクセンサ電源電圧検出部７は、トルクセンサ電源生成部６からトルクセンサ４１に入力する電源電圧を検出する。トルクセンサ信号検出部８は、トルクセンサ４１の出力信号を検出する。制御部１は、トルクセンサ信号検出部８の出力に基づいて、車両のハンドルの回転軸にかかる操舵トルクを検出する。
【００３０】
ＣＡＮ通信部９は、車両システムの他の装置とＣＡＮにより通信するためのインタフェイスである。他の装置には、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００が含まれる。制御部１は、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００から送信されたＩＤＳ信号とＩＤＳ解除信号とを、ＣＡＮ通信部９により受信する。ＣＡＮ通信部９は、本発明の「受信部」の一例である。
【００３１】
アシストモータ１０は、三相ブラシレスモータから構成されている。モータ駆動回路１１は、６つのＦＥＴ１２ａ〜１２ｆと３つのシャント抵抗１３ａ〜１３ｃとを有するブリッジ回路から構成されている。モータ駆動回路１１は、アシストモータ１０のＡ相、Ｂ相、およびＣ相に通電して、アシストモータ１０を駆動させる。
【００３２】
ゲート駆動部１４は、モータ駆動回路１１の各ＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのゲートに駆動信号を入力して、各ＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。制御部１は、ゲート駆動部１４にゲート駆動許可信号を入力し、ゲート駆動部１４を介してモータ駆動回路１１を制御する。詳しくは、制御部１は、ゲート駆動部１４により各ＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替えて、アシストモータ１０の各相に流れる電流の大きさと向きを制御する。モータ相電流検出部１５は、各シャント抵抗１３ａ〜１３ｃの両端の電圧に基づいて、アシストモータ１０の各相に流れる電流を検出する。
【００３３】
モータ駆動回路１１とアシストモータ１０との間には、モータリレー１６が設けられている。詳しくは、モータ駆動回路１１からアシストモータ１０への３つの通電ラインのうち、２つの通電ライン上に、モータリレー１６の接点が接続されている。モータリレー１６のコイル（図示省略）は、電源ＶＢＡＴとモータリレー駆動部１７との間に接続されている。モータリレー駆動部１７は、スイッチング素子などから構成されている。
【００３４】
制御部１は、モータリレー駆動部１７により、モータリレー１６のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。詳しくは、制御部１は、モータリレー駆動部１７を駆動して、モータリレー１６のコイルに通電し、モータリレー１６の接点をＯＮ状態にする。また、制御部１は、モータリレー駆動部１７の駆動を停止して、モータリレー１６のコイルへの通電を停止し、モータリレー１６の接点をＯＦＦ状態にする。
【００３５】
モータリレー１６がＯＮ状態になると、モータ駆動回路１１とアシストモータ１０とが電気的に接続される。モータリレー１６がＯＦＦ状態になると、モータ駆動回路１１とアシストモータ１０とが電気的に切断される。モータ端子電圧検出部１８は、アシストモータ１０の各相の端子にかかる電圧を検出する。
【００３６】
バッテリ８０とモータ駆動回路１１との間には、電源リレー１９が設けられている。電源リレー１９とモータ駆動回路１１との間には、コンデンサ２０が設けられている。コンデンサ２０とモータ駆動回路１１との間には、シャント抵抗２１が設けられている。つまり、バッテリ８０からモータ駆動回路１１への通電ライン上に、電源リレー１９の接点、コンデンサ２０、およびシャント抵抗２１が接続されている。
【００３７】
電源リレー１９のコイル（図示省略）は、電源ＶＢＡＴと電源リレー駆動部２２との間に接続されている。電源リレー駆動部２２は、スイッチング素子などから構成されている。制御部１は、電源リレー駆動部２２により、電源リレー１９のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。詳しくは、制御部１は、電源リレー駆動部２２を駆動して、電源リレー１９のコイルに通電し、電源リレー１９の接点をＯＮ状態にする。また、制御部１は、電源リレー駆動部２２の駆動を停止して、電源リレー１９のコイルへの通電を停止し、電源リレー１９の接点をＯＦＦ状態にする。
【００３８】
電源リレー１９がＯＮ状態になると、バッテリ８０とモータ駆動回路１１とが電気的に接続される。電源リレー１９がＯＦＦ状態になると、バッテリ８０とモータ駆動回路１１とが電気的に切断される。
【００３９】
コンデンサ２０は、バッテリ８０の電圧を平滑化する。モータ／コンデンサ電圧検出部２３は、モータ駆動回路１１にかかる電圧を検出する。また、モータ／コンデンサ電圧検出部２３は、電源リレー１９がＯＦＦ状態の時に、コンデンサ２０の電圧を検出する。過電流検出部２４は、シャント抵抗２１の両端の電圧に基づいて、モータ駆動回路１１に流れる過電流を検出する。
【００４０】
自己保持回路２５は、電源リレー１９と並列に設けられている。自己保持回路２５のＦＥＴ２６のドレインは、ダイオード３８を介して、バッテリ８０に接続されている。ＦＥＴ２６のソースは、プリチャージ回路２７のダイオード３５のカソード、ＦＥＴ２８のドレイン、電源電圧検出部２、および制御電源生成部３に接続されている。ＦＥＴ２６のゲートは、ダイオード３６を介して、ＩＧスイッチ４０に接続され、かつ、ダイオード３７を介して、制御部１に接続されている。
【００４１】
プリチャージ回路２７のＦＥＴ２８のソースは、抵抗２９の一端に接続されている。抵抗２９の他端は、ダイオード３５のアノード、電源リレー１９、およびコンデンサ２０に接続されている。ＦＥＴ２８のゲートは制御部１に接続されている。
【００４２】
ＩＧスイッチ４０がＯＮ状態に操作されると、バッテリ８０の電力がＩＧスイッチ４０を介して、自己保持回路２５のＦＥＴ２６のゲートに入力される（図中のＩＧＮ）。すると、ＦＥＴ２６がＯＮ状態になって、バッテリ８０からの電力がダイオード３８とＦＥＴ２６とを介して、電源電圧検出部２、制御電源生成部３、リレー１６、１９のコイル、およびＦＥＴ５のドレインに供給される。そして、制御電源生成部３が、制御部１に電源を投入して、制御部１が起動する。起動後、制御部１が、ＦＥＴ２６のゲートに駆動信号を入力すると、ＦＥＴ２６のＯＮ状態が保持され、バッテリ８０から上記各部への電力の供給が継続される。
【００４３】
また、制御部１が、プリチャージ回路２７のＦＥＴ２８のゲートに駆動信号を入力すると、ＦＥＴ２８がＯＮ状態になって、バッテリ８０からの電力がダイオード３８、ＦＥＴ２６、ＦＥＴ２８、および抵抗２９を介して、コンデンサ２０に供給される。コンデンサ２０は、電源リレー１９がＯＦＦ状態の時に、プリチャージ回路２７により充電される。
【００４４】
モータ駆動回路１１、リレー１６、１９、コンデンサ２０、シャント抵抗２１、およびサーミスタ３０は、同一の基板に実装されている。温度検出部３１は、サーミスタ３０によりモータ駆動回路１１の周囲の温度を検出する。
【００４５】
レゾルバ電源生成部３２は、制御部１からの出力に基づいて、レゾルバ４２用の電源を生成する。レゾルバ電源電圧検出部３３は、レゾルバ電源生成部３２からレゾルバ４２に入力する電源電圧を検出する。レゾルバ信号検出部３４は、レゾルバ４２の出力信号を検出する。制御部１は、レゾルバ信号検出部３４の出力に基づいて、アシストモータ１０の回転角度を検出する。
【００４６】
制御部１には、図２に示すように、リレー制御部１ａ、モータ制御部１ｂ、および故障診断部１ｃが備わっている。これらは、たとえばソフトウェアで構成されている。
【００４７】
リレー制御部１ａは、モータリレー駆動部１７および電源リレー駆動部２２を制御して、モータリレー１６と電源リレー１９のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。つまり、制御部１は、リレー制御部１ａと各リレー駆動部１７、２２により、各リレー１６、１９を駆動して、アシストモータ１０に対する給電を制御する。
【００４８】
モータ制御部１ｂは、上述したように各部で検出した、ハンドルの操舵トルク、アシストモータ１０の回転角度、およびアシストモータ１０の各相の電流と電圧に基づいて、ゲート駆動部１４を制御して、モータ駆動回路１１によりアシストモータ１０を駆動する。つまり、制御部１は、モータ制御部１ｂとゲート駆動部１４により、モータ駆動回路１１を駆動して、アシストモータ１０の動作を制御する。アシストモータ１０は、本発明の「制御対象」の一例である。
【００４９】
故障診断部１ｃは、起動時診断プログラム１ｄに基づいて、制御部１の起動時に所定の故障を診断する（以下、この故障診断を「起動時診断」という）。また、故障診断部１ｃは、動作中診断プログラム１ｅに基づいて、制御部１の動作中に所定の故障を診断する（以下、この故障診断を「動作中診断」という）。
【００５０】
故障発生時には、故障診断部１ｃを主とする、故障検出機能によって故障を検出し、停止手段によってハンドル操作のアシストを停止しなければならない。このため、制御部１は、故障診断部１ｃにより、起動時に起動時診断を行い、動作中に定期的に動作中診断を行う。その後、アシスト動作を再開する際には、故障のあった箇所が正常に機能することを確認できなければならない。このため、制御部１は、一旦故障を検出した後、故障診断部１ｃにより、再度起動時診断を行う。
【００５１】
起動時診断と動作中診断とは、内容が異なっている。起動時診断は、故障検出機能および停止手段の故障を検出する診断である。起動時診断には、アシストモータ１０の動作を停止させる必要のある内容や、ハンドルをロックさせる必要のある内容が含まれている。このため、起動時診断は、制御部１の起動直後や停車中に実施するのが望ましい。起動時診断としては、たとえば、モータリレー１６と電源リレー１９の各接点のＯＮ・ＯＦＦ固着、モータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのゲート駆動の異常、およびトルクセンサ４１への給電・給電停止の異常などがある。
【００５２】
一方、動作中診断は、ハンドル操作を正常にアシストしているか否かと、アシストを継続してもよいか否かを確認するために、アシスト機能の故障を検出する診断である。動作中診断は、アシスト機能を停止していないときに実施される。動作中診断としては、たとえば、アシストモータ１０やモータ駆動回路１１に対して、過電流が流れていないか、電流が正常に流れているか、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００が過熱していないか、などの診断がある。故障診断の結果は、制御部１のメモリに記憶される。
【００５３】
次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００の動作を、図４を参照しながら説明する。
【００５４】
図１のＩＧスイッチ４０がＯＮ状態に操作されると、制御部１への給電が開始されて、制御部１が起動し、ＩＧ電圧検出部４からＩＧ−ＯＮ信号を受信する（図４のステップＳ１）。そして、制御部１は、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＦＦ状態にする（ステップＳ２）。これにより、アシストモータ１０への給電と、アシストモータ１０の動作の制御が停止状態のままとなる。
【００５５】
次に、制御部１は、故障診断部１ｃにより起動時診断を実施する（ステップＳ３）。ここで、起動時診断がＯＫであれば（ステップＳ４：ＹＥＳ）、すなわち、起動時診断で故障が検出されなければ、制御部１は、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＮ状態にする（ステップＳ５）。これにより、アシストモータ１０への給電が開始される。
【００５６】
そして、制御部１は、故障診断部１ｃにより動作中診断を実施する（ステップＳ６）。ここで、動作中診断がＯＫであれば（ステップＳ７：ＹＥＳ）、すなわち、動作中診断で故障が検出されなければ、制御部１は、アシストモータ１０の動作を制御して、ハンドル操作のアシストを実施する（ステップＳ８）。制御部１は、アシストモータ１０の動作の制御中、すなわち、ハンドル操作のアシスト中に、車両がＩＤＳ（アイドルストップ）状態になっても、アシストモータ１０の動作の制御を継続して、ハンドル操作のアシストを実施する。
【００５７】
そして、制御部１は、ＩＧ−ＯＦＦ信号の受信を監視する（ステップＳ９）。ステップＳ６〜Ｓ９は、ＩＧスイッチ４０がＯＮ状態にある間、定期的に実行される。
【００５８】
その後、ＩＧスイッチ４０がＯＦＦ状態に操作されると、制御部１は、ＩＧ電圧検出部４からＩＧ−ＯＦＦ信号を受信する（ステップＳ９：ＹＥＳ）。そして、制御部１は、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＦＦ状態にして（ステップＳ１０）、動作を終了する。これにより、アシストモータ１０への給電と、アシストモータ１０の動作の制御が停止され、アシストモータ１０およびハンドル操作のアシストが停止状態になる。また、ＩＧスイッチ４０がＯＦＦ状態に操作されたことで、制御部１への給電が停止されて、制御部１が停止状態になる。
【００５９】
一方、ステップＳ３の起動時診断で故障が検出されると、制御部１は、起動時診断がＯＫでないので（ステップＳ４：ＮＯ）、ＩＤＳ解除信号（アイドルストップ状態の解除を示す信号）の受信を監視する（ステップＳ１２）。また、制御部１は、ＩＧ−ＯＦＦ信号の受信を監視する（ステップＳ１３）。このとき、制御部１への給電は継続される。
【００６０】
他方、ステップＳ６の動作中診断で故障が検出されると、制御部１は、動作中診断がＯＫでないので（ステップＳ７：ＮＯ）、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＦＦ状態にする（ステップＳ１１）。これにより、アシストモータ１０への給電と、アシストモータ１０の動作の制御が停止される。このとき、制御部１への給電は継続される。ただし、制御部１は、通常より低い電圧で動作する待機状態となる。
【００６１】
そして、制御部１は、ＩＤＳ解除信号の受信を監視する（ステップＳ１２）。また、制御部１は、ＩＧ−ＯＦＦ信号の受信を監視する（ステップＳ１３）。
【００６２】
その後、制御部１は、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００からＩＤＳ解除信号をＣＡＮ通信部９により受信すると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、故障診断部１ｃにより起動時診断を再度実施する（ステップＳ３）。
【００６３】
先に検出された故障が、前回の起動時診断で検出された故障であって、既に解消している場合は、故障が検出されず、再度の起動時診断がＯＫとなる（ステップＳ４：ＹＥＳ）。このため、制御部１は、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＮ状態にする（ステップＳ５）。これにより、アシストモータ１０への給電が開始される。この後、制御部１は、以降の処理を実行する。
【００６４】
また、前回の起動時診断で検出された故障が、再度の起動時診断を実施するときまでに解消していない場合は、再び故障が検出されて、再度の起動時診断がＯＫにならない（ステップＳ４：ＮＯ）。このため、制御部１は、再度、ＩＤＳ解除信号およびＩＧ−ＯＦＦ信号の受信を監視する（ステップＳ１２およびステップＳ１３）。
【００６５】
一方、先に検出された故障が前回の動作中診断で検出された故障であり、かつ、再度の起動時診断で故障が検出されなかった場合は、再度の起動時診断がＯＫとなる（ステップＳ４：ＹＥＳ）。このため、制御部１は、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＮ状態にして（ステップＳ５）、アシストモータ１０への給電を開始する。
【００６６】
そして、制御部１は、故障診断部１ｃにより動作中診断を再度実施する（ステップＳ６）。このとき、前回の動作中診断で検出された故障が解消している場合は、故障が検出されず、再度の動作中診断がＯＫとなる（ステップＳ７：ＹＥＳ）。このため、制御部１は、アシストモータ１０の動作を制御して、ハンドル操作のアシストを実施する（ステップＳ８）。このとき、制御部１が待機状態にある場合は、待機状態を解除して、通常状態になってから、アシストモータ１０の動作を制御し、ハンドル操作のアシストを実施する。この後、制御部１は、以降の処理を実行する。
【００６７】
また、前回の動作中診断で検出された故障が、再度の動作中診断を実施するときまでに解消していない場合は、再び故障が検出されて、再度の動作中診断がＯＫにならない（ステップＳ７：ＮＯ）。このため、制御部１は、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＦＦ状態にして（ステップＳ１１）、アシストモータ１０への給電と、アシストモータ１０の動作の制御を停止する。そして、制御部１は、再度、ＩＤＳ解除信号とＩＧ−ＯＦＦ信号の受信を監視する（ステップＳ１２およびステップＳ１３）。
【００６８】
その後、ＩＤＳ解除信号を受信せず（ステップＳ１２：ＮＯ）、ＩＧスイッチ４０がＯＦＦ状態に操作されると、制御部１は、ＩＧ電圧検出部４からＩＧ−ＯＦＦ信号を受信する（ステップＳ１３：ＹＥＳ）。そして、制御部１は動作を終了し、停止状態になる。
【００６９】
図４の実施形態では、起動時診断または動作中診断で故障を検出した（ステップＳ４：ＮＯ、ステップＳ７：ＮＯ）後、ＩＤＳ解除信号を受信したときに（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、起動時診断を再度実施している（ステップＳ３）が、本発明はこれに限定するものではない。
【００７０】
これ以外に、たとえば図５に示すように、制御部１が、起動時診断または動作中診断で故障を検出した（ステップＳ４：ＮＯ、ステップＳ７：ＮＯ）後、ＩＤＳ信号（アイドルストップ状態を示す信号）を受信したときに（ステップＳ１２ａ：ＹＥＳ）、起動時診断を再度実施する（ステップＳ３）ようにしてもよい。つまり、図５の実施形態では、制御部１は、起動時診断または動作中診断での故障検出後に、ＩＤＳ信号の受信を監視する（ステップＳ１２ａ）。
【００７１】
上記各実施形態によると、起動時診断または動作中診断により、故障が検出されて、アシストモータ１０への給電が停止された後、車両がアイドルストップの解除状態またはアイドルストップ状態になったときに、起動時診断が再度実施される。
【００７２】
そして、先に検出された故障が、前回の起動時診断で検出された故障であって、解消した場合は、再度の起動時診断で故障が検出されず、アシストモータ１０へ給電して、アシストモータ１０の動作を制御し、ハンドル操作のアシストを実施することができる。
【００７３】
また、先に検出された故障が、前回の動作中診断で検出された故障であり、かつ、再度の起動時診断で故障が検出されなかった場合は、アシストモータ１０へ給電して、動作中診断が再度実施される。そして、前回の動作中診断で検出された故障が解消した場合は、再度の動作中診断で故障が検出されず、アシストモータ１０への給電を継続して、アシストモータ１０の動作を制御し、ハンドル操作のアシストを実施することができる。
【００７４】
よって、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００では、制御部１が再起動しなくても、故障の発生と解消に対応することが可能となる。
【００７５】
また、図４の実施形態では、車両がアイドルストップ状態を解除した直後に、起動時診断を再度実施するので、このとき故障が解消していれば、エンジン始動直後で、車両が動き出そうとしているとき（停車時または極低速時）に、アシストモータ１０へ給電して、アシストモータ１０の動作を制御し、ハンドル操作のアシストを実施することができる。
【００７６】
なお、車両がアイドルストップ状態になる前に、発端となる故障が検出されて、アシストモータ１０への給電が停止されているので、アシストモータ１０への給電の開始が、エンジン始動時から遅れても、利用者が変化を感じることはない。
【００７７】
また、図５の実施形態では、車両がアイドルストップ状態にあるときに、再度起動時診断を実施するので、このとき故障が解消していれば、エンジン始動前の停車中に、アシストモータ１０へ給電して、アシストモータ１０の動作を制御し、ハンドル操作のアシストを実施することができる。
【００７８】
また、上記実施形態では、車両がアイドルストップ状態にあるとき、または、アイドルストップ状態を解除した直後に、すなわち、エンジン始動前の停車中、または、エンジン始動直後に車両が動き出そうとしているときに、アシストモータ１０の動作を停止させる必要がある起動時診断を、再度安全に行うことができる。
【００７９】
また、上記実施形態では、起動時診断または動作中診断により、故障を検出しても、制御部１への給電を継続するので、制御部１が再度の起動時診断を確実に実施することができる。
【００８０】
さらに、上記実施形態では、アシストモータ１０の動作の制御中に、車両がアイドルストップ状態になっても、アシストモータ１０の動作の制御が継続されるので、ハンドル操作のアシストが実施されて、利用者の便宜を図ることができる。
【００８１】
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、起動時診断と動作中診断の内容が異なる例を挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではない。起動時診断と動作中診断の内容は、全部または一部が一致していてもよいし、一方の内容が他方の内容の一部を省略したものであってもよい。また、故障診断の内容は、上記実施形態で挙げた内容に限定するものではない。
【００８２】
また、上記実施形態では、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００に本発明を適用した例を挙げたが、これ以外の車両システムに実装される制御対象を有した電子制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。また、制御対象は、モータ以外の機器であってもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１ 制御部
１ｃ 故障診断部
９ ＣＡＮ通信部
１０ アシストモータ
１００ ＥＰＳ−ＥＣＵ
２００ ＩＤＳ−ＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドルストップ制御を行う車両システムに実装される電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、燃料消費量の節減とエミッションの低減とを目的として、車両が信号待ちなどで停車した場合に、エンジンを一時的に自動停止させるアイドルストップ制御を行う車両がある。このような車両では、アイドルストップ制御中には、エンジンを停止させる。そして、アイドルストップ制御の停止後には、エンジン始動用のモータを駆動して、エンジンを再始動させる。エンジン再始動の際の安全性を向上させる技術として、たとえば特許文献１に開示されているものがある。
【０００３】
また、従来、たとえば特許文献２〜６に開示されているような、故障診断を行う各種のシステムや装置が、車両システムに実装されている。
【０００４】
特許文献２の燃料噴射システムでは、内燃機関の始動後に、燃料噴射装置本体の故障の有無を判別し、故障が発生したことを故障検出手段により検出すると、機関停止のための制御信号を出力して、燃料噴射制御動作を終了する。また、アイドルストップ動作のために内燃機関の回転を停止させる停止命令信号が燃料噴射装置本体から出力されると、模擬故障発生手段から模擬故障信号を出力して、故障検出手段の故障の有無を判別する。
【０００５】
特許文献３の故障判定装置では、エンジンの運転状態に応じて変化する温度を検出する温度センサの精度の高い故障診断を行うため、エンジンの始動後に、温度センサの故障を診断する。そして、エンジンが停止され、かつ、温度センサの故障判定条件が満たされた場合に、一定時間経過後に、温度センサの故障を再診断して、診断結果を確定する。
【０００６】
特許文献４の制御装置では、エンジン運転中に、アイドルストップ制御のための自動停止条件が成立した時点で、それ以前に実行すべき異常診断が実行されていなければ、自動停止を禁止する。そして、異常診断実行条件を、走行中の条件からアイドル運転時の条件に切り換えて、停車中にエンジンをアイドル運転させた状態で異常診断を実行してから、自動停止を許可する。また、エンジン運転中に実行した異常診断の判定結果がグレーゾーンに属する場合に、自動停止を禁止して、エンジンをアイドル運転させた状態で異常診断を実行し直す。
【０００７】
特許文献５のシートベルト装置では、故障診断として、イグニッション状態がＯＦＦからＯＮに切り替わって、ＥＣＵが起動した場合に、初期診断が行われる。また、車両がアイドルストップ状態でなくて、走行中である場合に、常時診断が行われる。さらに、アイドルストップ中に、電源電圧が低下して、ＥＣＵがリセットされた後、オルタネータの作動により、電源電圧が上昇して、ＥＣＵが起動した場合に、リセット診断が行われる。
【０００８】
特許文献６の制御装置では、アイドルストップ状態に移行した場合に、ＥＰＳ（電動パワーステアリング）用モータへの給電を停止し、ＥＰＳ制御部への給電を停止しない。これにより、従来、ＥＰＳ制御部に給電を開始した際に行われていた故障診断などの起動処理が、アイドルストップ停止によるエンジンの再始動後に行われなくなる。
【０００９】
制御対象の動作を制御する制御装置では、その制御に支障を来たすおそれがある故障を検出した場合、制御対象への給電を停止し、制御対象の制御が行われなくなる。ところが、そのような故障には、一時的で、その後解消するものがある。たとえば、制御対象の給電ライン上に設けられたリレーの故障診断において、絶縁性を有する異物が接点間に挟み込まれると、接点がＯＮ状態にならず、制御対象に給電できないので、接点の故障を検出する。しかしその後、振動などにより、異物が接点間から移動すると、上記故障が解消する。
【００１０】
このように、一旦検出した故障がその後解消しても、制御装置が制御対象への給電を停止したままであれば、制御対象が駆動することはなく、制御対象の制御が行われることはない。なお、イグニッション状態が、一旦ＯＦＦになった後にＯＮになって、制御装置が再起動すると、故障診断はやり直されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−７７９０４号公報
【特許文献２】特開２００１−３０４０２５号公報
【特許文献３】特開２００８−２５４６８号公報
【特許文献４】特開２００８−１５１０４１号公報
【特許文献５】特開２０１１−１３１６７１号公報
【特許文献６】特開２０１０−２４８９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、再起動しなくても、故障の発生と解消に対応することができる電子制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る電子制御装置は、制御対象への給電と動作とを制御する制御部と、制御部の起動時と動作中とに故障を診断する故障診断部と、車両システムの他の装置からアイドルストップ状態の解除を示す信号を受信する受信部とを備える。制御部は、故障診断部により故障を検出すると、制御対象への給電を停止し、その後、受信部によりアイドルストップ状態の解除を示す信号を受信すると、故障診断部により再度故障を診断する。当該診断の結果、故障が検出された場合は、制御対象への給電の停止が継続され、故障が検出されなかった場合は、制御対象へ給電が行われる。
【００１４】
また、本発明に係る他の電子制御装置は、制御対象への給電と動作とを制御する制御部と、制御部の起動時と動作中とに故障を診断する故障診断部と、車両システムの他の装置からアイドルストップ状態を示す信号を受信する受信部とを備える。制御部は、故障診断部により故障を検出すると、制御対象への給電を停止し、その後、受信部によりアイドルストップ状態を示す信号を受信すると、故障診断部により再度故障を診断する。当該診断の結果、故障が検出された場合は、制御対象への給電の停止が継続され、故障が検出されなかった場合は、制御対象へ給電が行われる。
【００１５】
上記によると、故障が検出されて、制御対象への給電が停止された後、車両がアイドルストップの解除状態またはアイドルストップ状態になったときに、再度故障が診断される。そして、故障が解消していた場合に、制御対象へ給電して、制御対象の動作を制御することができる。よって、電子制御装置は、再起動しなくても、故障の発生と解消に対応することが可能となる。
【００１６】
また、本発明では、上記電子制御装置において、制御部の起動時に故障診断部が行う故障診断は、制御部の動作中に故障診断部が行う故障診断と内容が異なっていて、制御対象の動作を停止させる必要がある内容を含み、制御部は、一旦故障を検出した後に行う前記再度の故障診断として、前記起動時の故障診断を故障診断部により行うようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明では、上記電子制御装置において、故障診断部により故障を検出しても、制御部への給電を継続するようにしてもよい。
【００１８】
さらに、本発明では、上記電子制御装置において、制御部は、制御対象の動作を制御中に、車両がアイドルストップ状態になっても、制御対象の動作の制御を継続するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、再起動しなくても、故障の発生と解消に対応することができる電子制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵの構成図である。
【図２】図１のＥＰＳ−ＥＣＵに備わる制御部を示した図である。
【図３】車両システムの一例を示した図である。
【図４】図１のＥＰＳ−ＥＣＵの動作フローチャートである。
【図５】他の実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵの動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【００２２】
まず、本実施形態に係るＥＰＳ−ＥＣＵ（電動パワーステアリングの電子制御装置）１００の構成を、図１〜図３を参照しながら説明する。ＥＰＳ−ＥＣＵ１００は、本発明の「電子制御装置」の一例である。
【００２３】
図３に示す、電動パワーステアリングユニットとアイドルストップユニットとは、同一の車両システムに実装されている。電動パワーステアリングユニットにおいて、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００は、アシストモータ１０を駆動して、公知の駆動機構５０を作動させ、車両のハンドル操作をアシストする。ＥＰＳ−ＥＣＵ１００は、アイドルストップユニットのＩＤＳ−ＥＣＵ（アイドルストップの電子制御装置）２００とＣＡＮ（カーエリアネットワーク）により接続されている。
【００２４】
アイドルストップユニットにおいて、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００は、所定の停止条件が成立すると、アイドルストップ制御を行い、車両のエンジン７０を停止させる。この状態がアイドルストップ状態である。その後、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００は、所定の再始動条件が成立すると、アイドルストップ制御を停止し、スタータモータ６０を駆動して、エンジン７０を再始動させる。この状態がアイドルストップの解除状態である。
【００２５】
ＩＤＳ−ＥＣＵ２００は、車両がアイドルストップ状態にあることを示すＩＤＳ信号と、アイドルストップ状態を解除したことを示すＩＤＳ解除信号とを、ＣＡＮによりＥＰＳ−ＥＣＵ１００に送信する。各ＥＣＵ１００、２００と各モータ１０、６０とは、バッテリ８０から電力を供給される。
【００２６】
図１に示すＥＰＳ−ＥＣＵ１００において、制御部１は、ＣＰＵやメモリなどから構成されている。電源電圧検出部２は、バッテリ８０からＥＰＳ−ＥＣＵ１００に入力される電源電圧を検出する。制御電源生成部３は、バッテリ８０の電圧を所定の大きさの電圧に変換して、制御部１用の電源を生成する。なお、図１中のＶＢＡＴは、バッテリ８０から各部へ供給される電源を表している。
【００２７】
ＩＧ（イグニッション）電圧検出部４は、ダイオード３９を介して、ＩＧスイッチ４０の一端に接続されている。ＩＧスイッチ４０の他端は、バッテリ８０に接続されている。ＩＧ電圧検出部４は、ＩＧスイッチ４０の一端に現れる電圧を検出する。たとえば、ＩＧスイッチ４０がＯＦＦ状態（開状態）になったとき、ＩＧ電圧検出部４は、低レベル電圧を検出し、ＩＧスイッチ４０がＯＦＦ状態になったことを示すＩＧ−ＯＦＦ信号（低電圧信号）を制御部１に出力する。また、ＩＧスイッチ４０がＯＮ状態（閉状態）になったとき、ＩＧ電圧検出部４は、高レベル電圧を検出し、ＩＧスイッチ４０がＯＮ状態になったことを示すＩＧ−ＯＮ信号（高電圧信号）を制御部１に出力する。
【００２８】
トルクセンサ電源生成部６は、ＦＥＴ５のソースに接続されている。ＦＥＴ５のドレインは、電源ＶＢＡＴに接続されている。ＦＥＴ５のゲートは、制御部１に接続されている。制御部１がＦＥＴ５のゲートに駆動信号を入力して、ＦＥＴ５がＯＮ状態になると、トルクセンサ電源生成部６が、電源ＶＢＡＴの電圧を所定の大きさの電圧に変換して、トルクセンサ４１用の電源を生成する。
【００２９】
トルクセンサ電源電圧検出部７は、トルクセンサ電源生成部６からトルクセンサ４１に入力する電源電圧を検出する。トルクセンサ信号検出部８は、トルクセンサ４１の出力信号を検出する。制御部１は、トルクセンサ信号検出部８の出力に基づいて、車両のハンドルの回転軸にかかる操舵トルクを検出する。
【００３０】
ＣＡＮ通信部９は、車両システムの他の装置とＣＡＮにより通信するためのインタフェイスである。他の装置には、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００が含まれる。制御部１は、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００から送信されたＩＤＳ信号とＩＤＳ解除信号とを、ＣＡＮ通信部９により受信する。ＣＡＮ通信部９は、本発明の「受信部」の一例である。
【００３１】
アシストモータ１０は、三相ブラシレスモータから構成されている。モータ駆動回路１１は、６つのＦＥＴ１２ａ〜１２ｆと３つのシャント抵抗１３ａ〜１３ｃとを有するブリッジ回路から構成されている。モータ駆動回路１１は、アシストモータ１０のＡ相、Ｂ相、およびＣ相に通電して、アシストモータ１０を駆動させる。
【００３２】
ゲート駆動部１４は、モータ駆動回路１１の各ＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのゲートに駆動信号を入力して、各ＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。制御部１は、ゲート駆動部１４にゲート駆動許可信号を入力し、ゲート駆動部１４を介してモータ駆動回路１１を制御する。詳しくは、制御部１は、ゲート駆動部１４により各ＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替えて、アシストモータ１０の各相に流れる電流の大きさと向きを制御する。モータ相電流検出部１５は、各シャント抵抗１３ａ〜１３ｃの両端の電圧に基づいて、アシストモータ１０の各相に流れる電流を検出する。
【００３３】
モータ駆動回路１１とアシストモータ１０との間には、モータリレー１６が設けられている。詳しくは、モータ駆動回路１１からアシストモータ１０への３つの通電ラインのうち、２つの通電ライン上に、モータリレー１６の接点が接続されている。モータリレー１６のコイル（図示省略）は、電源ＶＢＡＴとモータリレー駆動部１７との間に接続されている。モータリレー駆動部１７は、スイッチング素子などから構成されている。
【００３４】
制御部１は、モータリレー駆動部１７により、モータリレー１６のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。詳しくは、制御部１は、モータリレー駆動部１７を駆動して、モータリレー１６のコイルに通電し、モータリレー１６の接点をＯＮ状態にする。また、制御部１は、モータリレー駆動部１７の駆動を停止して、モータリレー１６のコイルへの通電を停止し、モータリレー１６の接点をＯＦＦ状態にする。
【００３５】
モータリレー１６がＯＮ状態になると、モータ駆動回路１１とアシストモータ１０とが電気的に接続される。モータリレー１６がＯＦＦ状態になると、モータ駆動回路１１とアシストモータ１０とが電気的に切断される。モータ端子電圧検出部１８は、アシストモータ１０の各相の端子にかかる電圧を検出する。
【００３６】
バッテリ８０とモータ駆動回路１１との間には、電源リレー１９が設けられている。電源リレー１９とモータ駆動回路１１との間には、コンデンサ２０が設けられている。コンデンサ２０とモータ駆動回路１１との間には、シャント抵抗２１が設けられている。つまり、バッテリ８０からモータ駆動回路１１への通電ライン上に、電源リレー１９の接点、コンデンサ２０、およびシャント抵抗２１が接続されている。
【００３７】
電源リレー１９のコイル（図示省略）は、電源ＶＢＡＴと電源リレー駆動部２２との間に接続されている。電源リレー駆動部２２は、スイッチング素子などから構成されている。制御部１は、電源リレー駆動部２２により、電源リレー１９のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。詳しくは、制御部１は、電源リレー駆動部２２を駆動して、電源リレー１９のコイルに通電し、電源リレー１９の接点をＯＮ状態にする。また、制御部１は、電源リレー駆動部２２の駆動を停止して、電源リレー１９のコイルへの通電を停止し、電源リレー１９の接点をＯＦＦ状態にする。
【００３８】
電源リレー１９がＯＮ状態になると、バッテリ８０とモータ駆動回路１１とが電気的に接続される。電源リレー１９がＯＦＦ状態になると、バッテリ８０とモータ駆動回路１１とが電気的に切断される。
【００３９】
コンデンサ２０は、バッテリ８０の電圧を平滑化する。モータ／コンデンサ電圧検出部２３は、モータ駆動回路１１にかかる電圧を検出する。また、モータ／コンデンサ電圧検出部２３は、電源リレー１９がＯＦＦ状態の時に、コンデンサ２０の電圧を検出する。過電流検出部２４は、シャント抵抗２１の両端の電圧に基づいて、モータ駆動回路１１に流れる過電流を検出する。
【００４０】
自己保持回路２５は、電源リレー１９と並列に設けられている。自己保持回路２５のＦＥＴ２６のドレインは、ダイオード３８を介して、バッテリ８０に接続されている。ＦＥＴ２６のソースは、プリチャージ回路２７のダイオード３５のカソード、ＦＥＴ２８のドレイン、電源電圧検出部２、および制御電源生成部３に接続されている。ＦＥＴ２６のゲートは、ダイオード３６を介して、ＩＧスイッチ４０に接続され、かつ、ダイオード３７を介して、制御部１に接続されている。
【００４１】
プリチャージ回路２７のＦＥＴ２８のソースは、抵抗２９の一端に接続されている。抵抗２９の他端は、ダイオード３５のアノード、電源リレー１９、およびコンデンサ２０に接続されている。ＦＥＴ２８のゲートは制御部１に接続されている。
【００４２】
ＩＧスイッチ４０がＯＮ状態に操作されると、バッテリ８０の電力がＩＧスイッチ４０を介して、自己保持回路２５のＦＥＴ２６のゲートに入力される（図中のＩＧＮ）。すると、ＦＥＴ２６がＯＮ状態になって、バッテリ８０からの電力がダイオード３８とＦＥＴ２６とを介して、電源電圧検出部２、制御電源生成部３、リレー１６、１９のコイル、およびＦＥＴ５のドレインに供給される。そして、制御電源生成部３が、制御部１に電源を投入して、制御部１が起動する。起動後、制御部１が、ＦＥＴ２６のゲートに駆動信号を入力すると、ＦＥＴ２６のＯＮ状態が保持され、バッテリ８０から上記各部への電力の供給が継続される。
【００４３】
また、制御部１が、プリチャージ回路２７のＦＥＴ２８のゲートに駆動信号を入力すると、ＦＥＴ２８がＯＮ状態になって、バッテリ８０からの電力がダイオード３８、ＦＥＴ２６、ＦＥＴ２８、および抵抗２９を介して、コンデンサ２０に供給される。コンデンサ２０は、電源リレー１９がＯＦＦ状態の時に、プリチャージ回路２７により充電される。
【００４４】
モータ駆動回路１１、リレー１６、１９、コンデンサ２０、シャント抵抗２１、およびサーミスタ３０は、同一の基板に実装されている。温度検出部３１は、サーミスタ３０によりモータ駆動回路１１の周囲の温度を検出する。
【００４５】
レゾルバ電源生成部３２は、制御部１からの出力に基づいて、レゾルバ４２用の電源を生成する。レゾルバ電源電圧検出部３３は、レゾルバ電源生成部３２からレゾルバ４２に入力する電源電圧を検出する。レゾルバ信号検出部３４は、レゾルバ４２の出力信号を検出する。制御部１は、レゾルバ信号検出部３４の出力に基づいて、アシストモータ１０の回転角度を検出する。
【００４６】
制御部１には、図２に示すように、リレー制御部１ａ、モータ制御部１ｂ、および故障診断部１ｃが備わっている。これらは、たとえばソフトウェアで構成されている。
【００４７】
リレー制御部１ａは、モータリレー駆動部１７および電源リレー駆動部２２を制御して、モータリレー１６と電源リレー１９のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替える。つまり、制御部１は、リレー制御部１ａと各リレー駆動部１７、２２により、各リレー１６、１９を駆動して、アシストモータ１０に対する給電を制御する。
【００４８】
モータ制御部１ｂは、上述したように各部で検出した、ハンドルの操舵トルク、アシストモータ１０の回転角度、およびアシストモータ１０の各相の電流と電圧に基づいて、ゲート駆動部１４を制御して、モータ駆動回路１１によりアシストモータ１０を駆動する。つまり、制御部１は、モータ制御部１ｂとゲート駆動部１４により、モータ駆動回路１１を駆動して、アシストモータ１０の動作を制御する。アシストモータ１０は、本発明の「制御対象」の一例である。
【００４９】
故障診断部１ｃは、起動時診断プログラム１ｄに基づいて、制御部１の起動時に所定の故障を診断する（以下、この故障診断を「起動時診断」という）。また、故障診断部１ｃは、動作中診断プログラム１ｅに基づいて、制御部１の動作中に所定の故障を診断する（以下、この故障診断を「動作中診断」という）。
【００５０】
故障発生時には、故障診断部１ｃを主とする、故障検出機能によって故障を検出し、停止手段によってハンドル操作のアシストを停止しなければならない。このため、制御部１は、故障診断部１ｃにより、起動時に起動時診断を行い、動作中に定期的に動作中診断を行う。その後、アシスト動作を再開する際には、故障のあった箇所が正常に機能することを確認できなければならない。このため、制御部１は、一旦故障を検出した後、故障診断部１ｃにより、再度起動時診断を行う。
【００５１】
起動時診断と動作中診断とは、内容が異なっている。起動時診断は、故障検出機能および停止手段の故障を検出する診断である。起動時診断には、アシストモータ１０の動作を停止させる必要のある内容や、ハンドルをロックさせる必要のある内容が含まれている。このため、起動時診断は、制御部１の起動直後や停車中に実施するのが望ましい。起動時診断としては、たとえば、モータリレー１６と電源リレー１９の各接点のＯＮ・ＯＦＦ固着、モータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆのゲート駆動の異常、およびトルクセンサ４１への給電・給電停止の異常などがある。
【００５２】
一方、動作中診断は、ハンドル操作を正常にアシストしているか否かと、アシストを継続してもよいか否かを確認するために、アシスト機能の故障を検出する診断である。動作中診断は、アシスト機能を停止していないときに実施される。動作中診断としては、たとえば、アシストモータ１０やモータ駆動回路１１に対して、過電流が流れていないか、電流が正常に流れているか、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００が過熱していないか、などの診断がある。故障診断の結果は、制御部１のメモリに記憶される。
【００５３】
次に、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００の動作を、図４を参照しながら説明する。
【００５４】
図１のＩＧスイッチ４０がＯＮ状態に操作されると、制御部１への給電が開始されて、制御部１が起動し、ＩＧ電圧検出部４からＩＧ−ＯＮ信号を受信する（図４のステップＳ１）。そして、制御部１は、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＦＦ状態にする（ステップＳ２）。これにより、アシストモータ１０への給電と、アシストモータ１０の動作の制御が停止状態のままとなる。
【００５５】
次に、制御部１は、故障診断部１ｃにより起動時診断を実施する（ステップＳ３）。ここで、起動時診断がＯＫであれば（ステップＳ４：ＹＥＳ）、すなわち、起動時診断で故障が検出されなければ、制御部１は、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＮ状態にする（ステップＳ５）。これにより、アシストモータ１０への給電が開始される。
【００５６】
そして、制御部１は、故障診断部１ｃにより動作中診断を実施する（ステップＳ６）。ここで、動作中診断がＯＫであれば（ステップＳ７：ＹＥＳ）、すなわち、動作中診断で故障が検出されなければ、制御部１は、アシストモータ１０の動作を制御して、ハンドル操作のアシストを実施する（ステップＳ８）。制御部１は、アシストモータ１０の動作の制御中、すなわち、ハンドル操作のアシスト中に、車両がＩＤＳ（アイドルストップ）状態になっても、アシストモータ１０の動作の制御を継続して、ハンドル操作のアシストを実施する。
【００５７】
そして、制御部１は、ＩＧ−ＯＦＦ信号の受信を監視する（ステップＳ９）。ステップＳ６〜Ｓ９は、ＩＧスイッチ４０がＯＮ状態にある間、定期的に実行される。
【００５８】
その後、ＩＧスイッチ４０がＯＦＦ状態に操作されると、制御部１は、ＩＧ電圧検出部４からＩＧ−ＯＦＦ信号を受信する（ステップＳ９：ＹＥＳ）。そして、制御部１は、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＦＦ状態にして（ステップＳ１０）、動作を終了する。これにより、アシストモータ１０への給電と、アシストモータ１０の動作の制御が停止され、アシストモータ１０およびハンドル操作のアシストが停止状態になる。また、ＩＧスイッチ４０がＯＦＦ状態に操作されたことで、制御部１への給電が停止されて、制御部１が停止状態になる。
【００５９】
一方、ステップＳ３の起動時診断で故障が検出されると、制御部１は、起動時診断がＯＫでないので（ステップＳ４：ＮＯ）、ＩＤＳ解除信号（アイドルストップ状態の解除を示す信号）の受信を監視する（ステップＳ１２）。また、制御部１は、ＩＧ−ＯＦＦ信号の受信を監視する（ステップＳ１３）。このとき、制御部１への給電は継続される。
【００６０】
他方、ステップＳ６の動作中診断で故障が検出されると、制御部１は、動作中診断がＯＫでないので（ステップＳ７：ＮＯ）、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＦＦ状態にする（ステップＳ１１）。これにより、アシストモータ１０への給電と、アシストモータ１０の動作の制御が停止される。このとき、制御部１への給電は継続される。ただし、制御部１は、通常より低い電圧で動作する待機状態となる。
【００６１】
そして、制御部１は、ＩＤＳ解除信号の受信を監視する（ステップＳ１２）。また、制御部１は、ＩＧ−ＯＦＦ信号の受信を監視する（ステップＳ１３）。
【００６２】
その後、制御部１は、ＩＤＳ−ＥＣＵ２００からＩＤＳ解除信号をＣＡＮ通信部９により受信すると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、故障診断部１ｃにより起動時診断を再度実施する（ステップＳ３）。
【００６３】
先に検出された故障が、前回の起動時診断で検出された故障であって、既に解消している場合は、故障が検出されず、再度の起動時診断がＯＫとなる（ステップＳ４：ＹＥＳ）。このため、制御部１は、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＮ状態にする（ステップＳ５）。これにより、アシストモータ１０への給電が開始される。この後、制御部１は、以降の処理を実行する。
【００６４】
また、前回の起動時診断で検出された故障が、再度の起動時診断を実施するときまでに解消していない場合は、再び故障が検出されて、再度の起動時診断がＯＫにならない（ステップＳ４：ＮＯ）。このため、制御部１は、再度、ＩＤＳ解除信号およびＩＧ−ＯＦＦ信号の受信を監視する（ステップＳ１２およびステップＳ１３）。
【００６５】
一方、先に検出された故障が前回の動作中診断で検出された故障であり、かつ、再度の起動時診断で故障が検出されなかった場合は、再度の起動時診断がＯＫとなる（ステップＳ４：ＹＥＳ）。このため、制御部１は、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＮ状態にして（ステップＳ５）、アシストモータ１０への給電を開始する。
【００６６】
そして、制御部１は、故障診断部１ｃにより動作中診断を再度実施する（ステップＳ６）。このとき、前回の動作中診断で検出された故障が解消している場合は、故障が検出されず、再度の動作中診断がＯＫとなる（ステップＳ７：ＹＥＳ）。このため、制御部１は、アシストモータ１０の動作を制御して、ハンドル操作のアシストを実施する（ステップＳ８）。このとき、制御部１が待機状態にある場合は、待機状態を解除して、通常状態になってから、アシストモータ１０の動作を制御し、ハンドル操作のアシストを実施する。この後、制御部１は、以降の処理を実行する。
【００６７】
また、前回の動作中診断で検出された故障が、再度の動作中診断を実施するときまでに解消していない場合は、再び故障が検出されて、再度の動作中診断がＯＫにならない（ステップＳ７：ＮＯ）。このため、制御部１は、電源リレー１９、モータリレー１６、およびモータ駆動回路１１のＦＥＴ１２ａ〜１２ｆをＯＦＦ状態にして（ステップＳ１１）、アシストモータ１０への給電と、アシストモータ１０の動作の制御を停止する。そして、制御部１は、再度、ＩＤＳ解除信号とＩＧ−ＯＦＦ信号の受信を監視する（ステップＳ１２およびステップＳ１３）。
【００６８】
その後、ＩＤＳ解除信号を受信せず（ステップＳ１２：ＮＯ）、ＩＧスイッチ４０がＯＦＦ状態に操作されると、制御部１は、ＩＧ電圧検出部４からＩＧ−ＯＦＦ信号を受信する（ステップＳ１３：ＹＥＳ）。そして、制御部１は動作を終了し、停止状態になる。
【００６９】
図４の実施形態では、起動時診断または動作中診断で故障を検出した（ステップＳ４：ＮＯ、ステップＳ７：ＮＯ）後、ＩＤＳ解除信号を受信したときに（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、起動時診断を再度実施している（ステップＳ３）が、本発明はこれに限定するものではない。
【００７０】
これ以外に、たとえば図５に示すように、制御部１が、起動時診断または動作中診断で故障を検出した（ステップＳ４：ＮＯ、ステップＳ７：ＮＯ）後、ＩＤＳ信号（アイドルストップ状態を示す信号）を受信したときに（ステップＳ１２ａ：ＹＥＳ）、起動時診断を再度実施する（ステップＳ３）ようにしてもよい。つまり、図５の実施形態では、制御部１は、起動時診断または動作中診断での故障検出後に、ＩＤＳ信号の受信を監視する（ステップＳ１２ａ）。
【００７１】
上記各実施形態によると、起動時診断または動作中診断により、故障が検出されて、アシストモータ１０への給電が停止された後、車両がアイドルストップの解除状態またはアイドルストップ状態になったときに、起動時診断が再度実施される。
【００７２】
そして、先に検出された故障が、前回の起動時診断で検出された故障であって、解消した場合は、再度の起動時診断で故障が検出されず、アシストモータ１０へ給電して、アシストモータ１０の動作を制御し、ハンドル操作のアシストを実施することができる。
【００７３】
また、先に検出された故障が、前回の動作中診断で検出された故障であり、かつ、再度の起動時診断で故障が検出されなかった場合は、アシストモータ１０へ給電して、動作中診断が再度実施される。そして、前回の動作中診断で検出された故障が解消した場合は、再度の動作中診断で故障が検出されず、アシストモータ１０への給電を継続して、アシストモータ１０の動作を制御し、ハンドル操作のアシストを実施することができる。
【００７４】
よって、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００では、制御部１が再起動しなくても、故障の発生と解消に対応することが可能となる。
【００７５】
また、図４の実施形態では、車両がアイドルストップ状態を解除した直後に、起動時診断を再度実施するので、このとき故障が解消していれば、エンジン始動直後で、車両が動き出そうとしているとき（停車時または極低速時）に、アシストモータ１０へ給電して、アシストモータ１０の動作を制御し、ハンドル操作のアシストを実施することができる。
【００７６】
なお、車両がアイドルストップ状態になる前に、発端となる故障が検出されて、アシストモータ１０への給電が停止されているので、アシストモータ１０への給電の開始が、エンジン始動時から遅れても、利用者が変化を感じることはない。
【００７７】
また、図５の実施形態では、車両がアイドルストップ状態にあるときに、再度起動時診断を実施するので、このとき故障が解消していれば、エンジン始動前の停車中に、アシストモータ１０へ給電して、アシストモータ１０の動作を制御し、ハンドル操作のアシストを実施することができる。
【００７８】
また、上記実施形態では、車両がアイドルストップ状態にあるとき、または、アイドルストップ状態を解除した直後に、すなわち、エンジン始動前の停車中、または、エンジン始動直後に車両が動き出そうとしているときに、アシストモータ１０の動作を停止させる必要がある起動時診断を、再度安全に行うことができる。
【００７９】
また、上記実施形態では、起動時診断または動作中診断により、故障を検出しても、制御部１への給電を継続するので、制御部１が再度の起動時診断を確実に実施することができる。
【００８０】
さらに、上記実施形態では、アシストモータ１０の動作の制御中に、車両がアイドルストップ状態になっても、アシストモータ１０の動作の制御が継続されるので、ハンドル操作のアシストが実施されて、利用者の便宜を図ることができる。
【００８１】
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、起動時診断と動作中診断の内容が異なる例を挙げたが、本発明はこれのみに限定するものではない。起動時診断と動作中診断の内容は、全部または一部が一致していてもよいし、一方の内容が他方の内容の一部を省略したものであってもよい。また、故障診断の内容は、上記実施形態で挙げた内容に限定するものではない。
【００８２】
また、上記実施形態では、ＥＰＳ−ＥＣＵ１００に本発明を適用した例を挙げたが、これ以外の車両システムに実装される制御対象を有した電子制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。また、制御対象は、モータ以外の機器であってもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１ 制御部
１ｃ 故障診断部
９ ＣＡＮ通信部
１０ アシストモータ
１００ ＥＰＳ−ＥＣＵ
２００ ＩＤＳ−ＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象への給電と動作とを制御する制御部と、
前記制御部の起動時と動作中とに故障を診断する故障診断部と、
車両システムの他の装置からアイドルストップ状態の解除を示す信号を受信する受信部と、を備え、
前記制御部は、
前記故障診断部により故障を検出すると、前記制御対象への給電を停止し、
その後、前記受信部によりアイドルストップ状態の解除を示す信号を受信すると、前記故障診断部により再度故障を診断し、
当該診断の結果、
故障が検出された場合は、前記制御対象への給電の停止を継続し、
故障が検出されなかった場合は、前記制御対象へ給電する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
制御対象への給電と動作とを制御する制御部と、
前記制御部の起動時と動作中とに故障を診断する故障診断部と、
車両システムの他の装置からアイドルストップ状態を示す信号を受信する受信部と、を備え、
前記制御部は、
前記故障診断部により故障を検出すると、前記制御対象への給電を停止し、
その後、前記受信部によりアイドルストップ状態を示す信号を受信すると、前記故障診断部により再度故障を診断し、
当該診断の結果、
故障が検出された場合は、前記制御対象への給電の停止を継続し、
故障が検出されなかった場合は、前記制御対象へ給電する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電子制御装置において、
前記制御部の起動時に前記故障診断部が行う故障診断は、前記制御部の動作中に前記故障診断部が行う故障診断と内容が異なっていて、前記制御対象の動作を停止させる必要がある内容を含み、
前記制御部は、一旦故障を検出した後に行う前記再度の故障診断として、前記起動時の故障診断を前記故障診断部により行う、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子制御装置において、
前記故障診断部により故障を検出しても、前記制御部への給電を継続する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子制御装置において、
前記制御部は、前記制御対象の動作を制御中に、車両がアイドルストップ状態になっても、前記制御対象の動作の制御を継続する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項１】
制御対象への給電と動作とを制御する制御部と、
前記制御部の起動時と動作中とに故障を診断する故障診断部と、
車両システムの他の装置からアイドルストップ状態の解除を示す信号を受信する受信部と、を備え、
前記制御部は、
前記故障診断部により故障を検出すると、前記制御対象への給電を停止し、
その後、前記受信部によりアイドルストップ状態の解除を示す信号を受信すると、前記故障診断部により再度故障を診断し、
当該診断の結果、
故障が検出された場合は、前記制御対象への給電の停止を継続し、
故障が検出されなかった場合は、前記制御対象へ給電する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
制御対象への給電と動作とを制御する制御部と、
前記制御部の起動時と動作中とに故障を診断する故障診断部と、
車両システムの他の装置からアイドルストップ状態を示す信号を受信する受信部と、を備え、
前記制御部は、
前記故障診断部により故障を検出すると、前記制御対象への給電を停止し、
その後、前記受信部によりアイドルストップ状態を示す信号を受信すると、前記故障診断部により再度故障を診断し、
当該診断の結果、
故障が検出された場合は、前記制御対象への給電の停止を継続し、
故障が検出されなかった場合は、前記制御対象へ給電する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電子制御装置において、
前記制御部の起動時に前記故障診断部が行う故障診断は、前記制御部の動作中に前記故障診断部が行う故障診断と内容が異なっていて、前記制御対象の動作を停止させる必要がある内容を含み、
前記制御部は、一旦故障を検出した後に行う前記再度の故障診断として、前記起動時の故障診断を前記故障診断部により行う、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子制御装置において、
前記故障診断部により故障を検出しても、前記制御部への給電を継続する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子制御装置において、
前記制御部は、前記制御対象の動作を制御中に、車両がアイドルストップ状態になっても、前記制御対象の動作の制御を継続する、ことを特徴とする電子制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１０４３４７（Ｐ２０１３−１０４３４７Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８５９２（Ｐ２０１１−２４８５９２）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（５１０１２３８３９）オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（５１０１２３８３９）オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
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