JP5177001B2 - Failure detection apparatus and failure detection method - Google Patents
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Description
本発明は、センサの故障の有無を検出する故障検出装置及び故障検出方法に関する。 The present invention relates to a failure detection device and a failure detection method for detecting the presence or absence of a sensor failure.
一般に、車両の自動変速機は、車両に搭載される各種センサの検出結果に基づいて変速制御を行う電子制御システム（ＥＣＵ）を備えている。ここで、センサが、振動発生環境下での使用や経年変化を原因として、配線の一部が破損した状態（所謂、オープン故障）となった場合には、ＥＣＵは、正確な変速制御を行うことができなくなる。そこで、通常、ＥＣＵは、センサの故障の有無を検出するための故障検出装置を含んで構成されている（例えば、特許文献１）。 In general, an automatic transmission of a vehicle includes an electronic control system (ECU) that performs shift control based on detection results of various sensors mounted on the vehicle. Here, when the sensor is in a state where a part of the wiring is damaged (so-called open failure) due to use in a vibration generation environment or secular change, the ECU performs accurate shift control. I can't. Therefore, the ECU is usually configured to include a failure detection device for detecting the presence or absence of a sensor failure (for example, Patent Document 1).
この特許文献１の故障検出装置では、センサの故障検出の際、まず、センサ電源からセンサに対して入力電圧が入力され、その入力電圧の入力に応じてセンサから出力される電圧値に基づきセンサの故障の有無が検出される。すなわち、この故障検出装置では、入力電圧の入力に応じてセンサから出力される電圧値と、センサの故障の有無を判定する際の判定基準として予め設定された正常領域の閾値（上限値）及び故障領域の閾値（下限値）とを比較することにより、センサの故障の有無を検出するようになっていた。
In the failure detection device of
なお、故障検出の際に用いる正常領域の閾値及び故障領域の閾値は、センサ電源からセンサに入力される入力電圧のばらつきの程度がセンサ電源毎に相違する点を考慮し、各領域の範囲がどのような入力電圧のばらつき態様にも対応可能な最大となるように、想定される各種のセンサ電源から各々供給される入力電圧のばらつきの上限値及び下限値をそれぞれ用いて予め算出されていた。 Note that the threshold values for the normal region and the failure region threshold used for failure detection are based on the fact that the degree of variation in the input voltage input from the sensor power source to the sensor differs for each sensor power source. It was calculated in advance using the upper limit value and the lower limit value of the variation of the input voltage supplied from each of various assumed sensor power supplies so as to be the maximum that can handle any variation of the input voltage. .
ところで、従来の故障検出装置では、センサの故障の有無を検出する際に、センサ電源からセンサに入力された入力電圧の電圧値は考慮することなく、そのセンサから出力された電圧値だけに着目し、その出力電圧の電圧値を予め上限値と下限値の範囲が広く設定された判定基準と比較するようにしている。そのため、センサの出力特性によっては、正常領域の閾値（上限値）が故障領域の閾値（下限値）を上回ることにより、正常領域と故障領域とが部分的に重畳することが有り得る。したがって、この従来の故障検出装置では、センサから出力される電圧値がこの重畳した範囲内に収まった場合には、正常及び故障のいずれか一方に判定できず、厳密にはセンサが故障しているか否かの判断を下すことができなくなる虞があった。 By the way, in the conventional failure detection device, when detecting the presence or absence of a sensor failure, the voltage value of the input voltage input from the sensor power supply to the sensor is not considered, and only the voltage value output from the sensor is focused. The voltage value of the output voltage is compared with a determination criterion in which the range of the upper limit value and the lower limit value is set in advance. Therefore, depending on the output characteristics of the sensor, the normal region and the failure region may partially overlap because the normal region threshold (upper limit) exceeds the failure region threshold (lower limit). Therefore, in this conventional failure detection device, when the voltage value output from the sensor falls within the overlapped range, it cannot be determined as either normal or failure, and strictly speaking, the sensor fails. There is a risk that it may not be possible to make a determination as to whether or not there is.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサの故障検出を確実に行うことができる故障検出装置及び故障検出方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the failure detection apparatus and failure detection method which can perform the failure detection of a sensor reliably.
上記目的を達成するために、本発明の故障検出装置は、センサの故障の有無を検出する故障検出装置において、センサ電源から前記センサに対して故障の有無を検出するために入力される入力電圧を検出する第１の電圧検出部と、該第１の電圧検出部の検出結果に基づき前記センサが故障しているか否かの判定条件を前記入力電圧と該入力電圧の入力に応じて前記センサから出力される出力電圧とを対応付けて且つ前記センサの正常領域と前記故障領域とが区分されるように設定する判定条件設定部と、前記出力電圧を検出する第２の電圧検出部と、該第２の電圧検出部の検出結果と前記判定条件設定部にて設定された前記判定条件とに基づき前記センサが故障しているか否かを判定する判定部と、を備え、前記判定条件設定部は、前記第１の電圧検出部の検出結果に基づいて前記センサ電源から前記センサに入力される前記入力電圧のばらつきの上限値及び下限値を推定し、その推定した上限値に基づいて前記正常領域の上限値を設定すると共に、その推定した下限値に基づいて前記故障領域の下限値を設定することを要旨とする。 In order to achieve the above object, the failure detection device of the present invention is a failure detection device that detects the presence or absence of a sensor failure, and an input voltage that is input to detect the presence or absence of a failure from the sensor power supply to the sensor. A first voltage detection unit for detecting the sensor, and a determination condition as to whether or not the sensor has failed based on a detection result of the first voltage detection unit according to the input voltage and the input of the input voltage. A determination condition setting unit that associates the output voltage output from the sensor and sets the normal region of the sensor and the failure region, and a second voltage detection unit that detects the output voltage, A determination unit that determines whether or not the sensor has failed based on the detection result of the second voltage detection unit and the determination condition set by the determination condition setting unit, and the determination condition setting Part is the first Based on the detection result of the voltage detector, the upper limit value and the lower limit value of the variation of the input voltage input to the sensor from the sensor power supply are estimated, and the upper limit value of the normal region is set based on the estimated upper limit value In addition , the gist is to set the lower limit value of the failure area based on the estimated lower limit value .
上記構成によれば、センサ電源からセンサに対して故障の有無を検出するための入力電圧が入力された場合、その入力電圧の電圧値に基づきセンサの正常領域及び故障領域の各閾値がそれぞれ決定される。そのため、判定部は、センサの正常領域と故障領域とが明確に区分された判定条件に対して、センサから出力された出力電圧の値を照合することによって、センサの故障検出を確実に行うことが可能となる。 According to the above configuration, when an input voltage for detecting the presence or absence of a failure is input from the sensor power supply to the sensor, the threshold values of the normal region and the failure region of the sensor are determined based on the voltage value of the input voltage. Is done. For this reason, the determination unit reliably detects the failure of the sensor by checking the value of the output voltage output from the sensor against the determination condition in which the normal region and the failure region of the sensor are clearly separated. Is possible.
上記構成によれば、判定条件設定部は、第１の電圧検出部の検出結果に基づいて推定される、そのとき使用しているセンサ電源からセンサに入力される入力電圧のばらつきの上限値及び下限値と対応した一定範囲内でセンサの正常領域及び故障領域を区分設定する。そのため、判定部は、センサの故障判定に際して、センサ電源からセンサに入力される入力電圧のばらつきを当該センサ電源における入力電圧のばらつき以上に広範囲に考慮することを要因として誤判定をすることが回避される。 According to the above configuration, the determination condition setting unit is estimated based on the detection result of the first voltage detection unit, and the upper limit value of the variation in input voltage input to the sensor from the sensor power supply used at that time, and The normal area and failure area of the sensor are set in a certain range corresponding to the lower limit value. For this reason, the determination unit avoids erroneous determination due to considering the variation in the input voltage input from the sensor power supply to the sensor more widely than the variation in the input voltage in the sensor power supply when determining the failure of the sensor. Is done.
また、本発明の故障検出装置において、前記判定条件設定部は、前記正常領域の上限値と前記故障領域の下限値とを前記入力電圧のばらつきの範囲内において前記正常領域の上限値よりも前記故障領域の下限値の方が大きな値となるように設定することを要旨とする。 In the failure detection apparatus of the present invention, the determination condition setting unit may set the upper limit value of the normal region and the lower limit value of the failure region to be higher than the upper limit value of the normal region within the range of variations in the input voltage. The gist is to set the lower limit value of the failure area to be a larger value.
上記構成によれば、判定条件設定部は、第１の電圧検出部の検出結果に基づいて推定される、そのとき使用しているセンサ電源からセンサに入力される入力電圧のばらつきの範囲内では、センサの正常領域及び故障領域を正常領域の上限値よりも故障領域の下限値の方が大きな値となるように明確に区分する。そのため、判定部は、かかる判定条件に対して、センサから出力された出力電圧の値を照合することによって、センサの故障検出を確実に行うことが可能となる。 According to the above configuration, the determination condition setting unit is estimated based on the detection result of the first voltage detection unit, and within the range of variations in the input voltage input to the sensor from the sensor power supply used at that time. The normal area and the failure area of the sensor are clearly divided so that the lower limit value of the failure area is larger than the upper limit value of the normal area. Therefore, the determination unit can reliably detect the failure of the sensor by checking the value of the output voltage output from the sensor against the determination condition.
また、本発明の故障検出装置において、前記センサが正常である場合及び前記センサが故障している場合の各条件下において、前記センサ電源から前記センサに対して入力される前記入力電圧と、該入力電圧の入力に応じて前記センサから出力される前記出力電圧との対応関係を示すマップが前記判定条件としてそれぞれ記憶された記憶部を更に備え、前記判定部は、前記各電圧検出部の検出結果、及び前記記憶部に記憶された前記マップに基づいて、前記センサが故障しているか否かを判定することを要旨とする。 In the failure detection apparatus of the present invention, the input voltage input to the sensor from the sensor power source under each condition when the sensor is normal and when the sensor is defective, A map showing a correspondence relationship with the output voltage output from the sensor in response to an input voltage is further stored as the determination condition, and the determination unit detects each voltage detection unit. The gist is to determine whether or not the sensor is out of order based on the result and the map stored in the storage unit.
上記構成によれば、判定部は、マップを参照することによって、センサ電源からセンサに入力される入力電圧の値に対応するように決定されるセンサの正常領域及び故障領域の閾値と、センサから出力される出力電圧の値とを比較することにより、センサが故障しているか否かを判定することができる。 According to the above configuration, the determination unit refers to the map, the threshold values of the normal region and the failure region of the sensor determined to correspond to the value of the input voltage input from the sensor power source to the sensor, and the sensor By comparing the value of the output voltage that is output, it can be determined whether or not the sensor has failed.
また、本発明の故障検出方法は、センサ電源からセンサに対して故障の有無を検出するために入力される入力電圧を検出する第１の電圧検出段階と、該第１の電圧検出段階での検出結果に基づき前記センサが故障しているか否かの判定条件を前記入力電圧と該入力電圧の入力に応じて前記センサから出力される出力電圧とを対応付けて且つ前記センサの正常領域と前記故障領域とが区分されるように設定する判定条件設定段階と、前記出力電圧を検出する第２の電圧検出段階と、該第２の電圧検出段階での検出結果と前記判定条件設定段階にて設定された前記判定条件とに基づき前記センサが故障しているか否かを判定する判定段階と、を備え、前記判定条件設定段階では、前記第１の電圧検出段階における検出結果に基づいて前記センサ電源から前記センサに入力される前記入力電圧のばらつきの上限値及び下限値を推定し、その推定した上限値に基づいて前記正常領域の上限値を設定すると共に、その推定した下限値に基づいて前記故障領域の下限値を設定することを要旨とする。上記構成によれば、上記故障検出装置の発明と同様の効果が得られる。
Further, the failure detection method of the present invention, the first voltage detecting step and the voltage detection step of first detecting the input voltage inputted to detect the presence or absence of a fault with respect to the sensor power supply or racemate capacitors Based on the detection result in the above, the determination condition as to whether or not the sensor has failed is associated with the input voltage and the output voltage output from the sensor in response to the input of the input voltage, and the normal region of the sensor And a determination condition setting stage for setting the area so as to be separated from each other, a second voltage detection stage for detecting the output voltage, a detection result in the second voltage detection stage, and the determination condition setting stage And a determination step of determining whether or not the sensor is malfunctioning based on the determination condition set in
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に従って以下説明する。
図１に示すように、本実施形態の車両には、該車両のエンジン１１からの動力を図示しない駆動輪に伝達するための自動変速機１２が搭載されている。この自動変速機１２には、エンジン１１からの動力により回転駆動されるトルクコンバータ１３と、該トルクコンバータ１３の出力回転（動力）を変速する変速機構１４とが設けられている。また、車両には、変速機構１４を変速制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵ１５と言う。）が設けられている。そして、ＥＣＵ１５には、車両の前後方向の加速度を計測するセンサとしての加速度センサ１６が接続されており、該加速度センサ１６によって計測された加速度に基づいて変速機構１４の変速制御を行うようになっている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the vehicle of this embodiment is equipped with an
次に、本実施形態のＥＣＵ１５について以下説明する。
図２に示すように、本実施形態のＥＣＵ１５は、ＣＰＵ１７、ＲＯＭ１８及びＲＡＭ１９などを備えたマイクロコンピュータ（以下、ＭＰＵ２０と言う。）を主体として構成されている。そして、記憶部としてのＲＯＭ１８には、正常時及び故障時（本実施形態では、グラウンドオープン故障時）における加速度センサ１６の出力特性を示すマップがそれぞれ記憶されている。また、ＲＡＭ１９には、ＥＣＵ１５の稼動中に適宜書き換えられる各種の情報が記憶されるようになっている。
Next, the
As shown in FIG. 2, the
まず、ＥＣＵ１５に内蔵されたセンサ電源２１から加速度センサ１６に対して入力電圧を入力するための入力回路２２について説明する。
センサ電源２１は、入力線２３を介して加速度センサ１６の入力端子２４に接続されており、加速度センサ１６の入力端子２４に向けて電圧値が＋５Ｖとなる入力電圧を入力するようになっている。また、センサ電源２１は、入力線２３を介してＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ１に接続されており、ＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ１に内蔵された第１の電圧検出部としての電圧計２５によって、センサ電源２１からＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ１に入力される入力電圧の電圧値が計測されるようになっている。
First, the
The
また、センサ電源２１とＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ１との間には、複数（本実施形態では３つ）の抵抗体２６，２７，２８からなる保護回路２９が介設されており、センサ電源２１から加速度センサ１６に向けて入力される入力電圧がＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ１に直接入力されることを回避するようになっている。なお、保護回路２９を構成する抵抗体２６，２７，２８のうち、センサ電源２１側に配置された抵抗体２６の抵抗値はＲ１［Ω］、該抵抗体２６よりもＡ／ＤポートＡＤ１側にて接地された抵抗体２７の抵抗値はＲ２［Ω］となっている。
In addition, a
次に、センサ電源２１からの入力電圧の入力に応じて、加速度センサ１６から出力電圧を出力するための出力回路３０について説明する。
加速度センサ１６の出力端子３１には、ＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ２が出力線３２を介して接続されており、ＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ２に内蔵された第２の電圧検出部としての電圧計３３によって、センサ電源２１からの入力電圧の入力に応じて加速度センサ１６の出力端子３１から出力される出力電圧の電圧値が計測されるようになっている。また、加速度センサ１６の出力端子３１とＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ２との間には、抵抗体３４が介設されており、加速度センサ１６の出力端子３１から出力される出力電圧がＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ２に直接入力されることを回避するようになっている。また、加速度センサ１６の出力端子３１から延びる出力線３２上において、抵抗体３４よりも加速度センサ１６側となる位置には、抵抗体３５が接地された状態で接続されている。そして、この抵抗体３５は、加速度センサ１６の出力端子３１から出力される出力電流をグラウンドに逃がす役割を果たしている。
Next, the
An A / D port AD2 of the
なお、加速度センサ１６のグラウンド端子３６は、グラウンド線３７を介して接地されており、加速度センサ１６の回路内での基準電位が０［Ｖ］となるように設定されている。
The
次に、ＲＯＭ１８に記憶されるマップについて、図３に基づき説明する。
図３に示すように、正常時の加速度センサ１６の出力特性に基づいて算出される、加速度センサ１６に入力される入力電圧と、該入力電圧の入力に応じて加速度センサ１６から出力される出力電圧との対応関係を示すマップ（図３では（ａ）で示す）では、加速度センサ１６に入力される入力電圧が高くなるほど、加速度センサ１６から出力される出力電圧が高くなることを示している。
Next, the map stored in the
As shown in FIG. 3, the input voltage input to the
また、故障時の加速度センサ１６の出力特性に基づいて算出される、加速度センサ１６に入力される入力電圧と、該入力電圧に応じて加速度センサ１６から出力される出力電圧との対応関係を示すマップ（図３では（ｂ）で示す）でも同様に、加速度センサ１６に入力される入力電圧が高くなるほど、加速度センサ１６から出力される出力電圧が高くなることを示している。なお、このマップは、故障時の加速度センサ１６では、正常時の加速度センサ１６と比較して、加速度センサ１６に入力される入力電圧に応じて加速度センサ１６から出力される出力電圧が総じて高くなることを示している。
Further, a correspondence relationship between the input voltage input to the
次に、本実施形態のＥＣＵ１５が加速度センサ１６の故障検出を行う故障検出装置として機能する際に、ＭＰＵ２０が実行する加速度センサ１６の故障判定処理ルーチンについて、図４に基づき説明する。
Next, a failure determination processing routine of the
さて、第１の電圧検出段階として、ＭＰＵ２０は、まず、ＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ１に内蔵された電圧計２５から受信した信号に基づいて、センサ電源２１から保護回路２９を介してＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ１に入力された入力電圧の電圧値Ｖｉｎを検出し、その検出した入力電圧の電圧値ＶｉｎをＲＡＭ１９に一時記憶する（ステップＳ１０）。
As the first voltage detection stage, the
そして次に、ＭＰＵ２０は、ステップＳ１０にて検出した入力電圧の電圧値Ｖｉｎに基づいて、センサ電源２１から加速度センサ１６に対して入力される入力電圧のばらつきの上限値Ｖ１及び下限値Ｖ２を推定する（ステップＳ１１）。
Next, the
具体的には、ＭＰＵ２０は、保護回路２９を構成する抵抗体２６，２７，２８のうち、センサ電源２１側に配置された抵抗体２６が有する抵抗値Ｒ１［Ω］のばらつきの下限値、及び該抵抗体２６よりもＡ／ＤポートＡＤ１側にて接地された抵抗体２７が有する抵抗値Ｒ２［Ω］のばらつきの上限値と、ステップＳ１０にて検出した入力電圧の電圧値Ｖｉｎとに基づいて、センサ電源２１から加速度センサ１６に入力される電圧値が最大となるように見積もった入力電圧の上限値Ｖ１を推定する。
Specifically, the
また同様に、ＭＰＵ２０は、保護回路２９を構成する抵抗体２６，２７，２８のうち、センサ電源２１側に配置された抵抗体２６が有する抵抗値Ｒ１[Ω]のばらつきの上限値、及び該抵抗体２６よりもＡ／ＤポートＡＤ１側にて接地された抵抗体２７が有する抵抗値Ｒ２［Ω］のばらつきの下限値と、ステップＳ１０にて検出した入力電圧の電圧値Ｖｉｎとに基づいて、センサ電源２１から加速度センサ１６に入力される電圧値が最小となるように見積もった入力電圧の下限値Ｖ２を推定する。
Similarly, the
続いて、ＭＰＵ２０は、加速度センサ１６が正常である場合及び加速度センサ１６が故障している場合の各条件下において、加速度センサ１６に対して入力される入力電圧と、該入力電圧の入力に応じて各状態の加速度センサ１６から出力される出力電圧との対応関係を示すマップ（本実施形態では、図３に示すマップ）をＲＯＭ１８から同時に読み出して、その読み出したマップをＲＡＭ１９に一時記憶する（ステップＳ１２）。
Subsequently, the
そして次に、判定条件設定段階として、ＭＰＵ２０は、ステップＳ１２にて読み出された各マップを参照しながら、ステップＳ１１にて推定されたセンサ電源２１からの入力電圧のばらつきの上限値Ｖ１及び下限値Ｖ２に各々対応させるように、加速度センサ１６が正常である旨を判定する際の判定条件としての正常領域の閾値Ｖａ（上限値）と、加速度センサ１６が故障している旨を判定する際の判定条件としての故障領域の閾値Ｖｂ（下限値）とをそれぞれ設定する（ステップＳ１３）。すなわち、ＭＰＵ２０は、加速度センサ１６が故障しているか否かの判定条件を、センサ電源２１から加速度センサ１６に入力される入力電圧と、該入力電圧の入力に応じて加速度センサ１６から出力される出力電圧とを対応付けて設定する判定条件設定部として機能する。
Then, as a determination condition setting stage, the
続いて、第２の電圧検出段階として、ＭＰＵ２０は、ＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ２に内蔵された電圧計３３から受信した信号に基づいて、センサ電源２１から加速度センサ１６に入力電圧が入力されることに応じて該加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔを検出し、その検出した出力電圧の電圧値ＶｏｕｔをＲＡＭ１９に一時記憶する（ステップＳ１４）。
Subsequently, as a second voltage detection stage, the
そして次に、判定段階として、ＭＰＵ２０は、ステップＳ１４にて検出された出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔが、ステップＳ１３にて設定された故障領域の閾値Ｖｂを上回っているか否かを判定する（ステップＳ１５）。
Then, as a determination step, the
そして、ステップＳ１５の判定結果が肯定判定（即ち、加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔが、故障領域の閾値Ｖｂを上回っている）である場合、ＭＰＵ２０は、加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔが、故障時における加速度センサ１６の出力特性を示す故障領域の範囲内に収まっていることにより、加速度センサ１６が故障している旨を判別するようになっている（ステップＳ１６）。
If the determination result in step S15 is affirmative (that is, the voltage value Vout of the output voltage output from the
また、ステップＳ１５の判定結果が否定判定（即ち、加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔが、故障領域の閾値Ｖｂを下回っている）である場合、ＭＰＵ２０は、加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔが、故障時の加速度センサ１６の出力特性を示す故障領域の範囲外にあると判断し、ステップＳ１４にて検出された出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔが、ステップＳ１３にて設定された正常領域の閾値Ｖａを下回っているか否かを判定する（ステップＳ１７）。
If the determination result in step S15 is negative (that is, the voltage value Vout of the output voltage output from the
そして、ステップＳ１７の判定結果が肯定判定（即ち、加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔが、正常領域の閾値Ｖａを下回っている）である場合、ＭＰＵ２０は、加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔが、正常時における加速度センサ１６の出力特性を示す正常領域の範囲内に収まっていることにより、加速度センサ１６が正常である旨を判別するようになっている（ステップＳ１８）。
If the determination result in step S17 is affirmative (that is, the voltage value Vout of the output voltage output from the
また、ステップＳ１７の判定結果が否定判定（即ち、加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔが、正常領域の閾値Ｖａを上回っている）である場合、ＭＰＵ２０は、加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔが、正常時における加速度センサ１６の出力特性を示す正常領域の範囲外にあり、且つ故障時における加速度センサ１６の出力特性を示す故障領域の範囲外にあることにより、故障検出の対象である加速度センサ１６とは別に、ＥＣＵ１５の回路内に故障要因（例えば、入力回路２２及び出力回路３０のオープン故障等）が含まれていると判断し、加速度センサ１６が故障しているか否かを判定不能である旨を判別するようになっている（ステップＳ１９）。
When the determination result in step S17 is negative (that is, the voltage value Vout of the output voltage output from the
すなわち、ＭＰＵ２０は、センサ電源２１からの入力電圧の入力に応じて加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔと、ステップＳ１３にて設定された判定条件とに基づいて、加速度センサ１６が故障しているか否かを判定する判定部として機能する。
That is, the
ところで、加速度センサ１６の故障検出に際して、センサ電源２１から加速度センサ１６に入力される入力電圧の電圧値Ｖｉｎを考慮することなく、加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔだけに着目し、その出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔを一律に図３に示すマップに照らし合わせるようにした場合には、次のような問題がある。すなわち、図３に示すように、出力電圧値ＶＡと出力電圧値ＶＢの間の領域では、センサ電源２１から加速度センサ１６に入力される入力電圧の電圧値Ｖｉｎの大きさ次第によって、加速度センサ１６の正常領域及び故障領域が部分的に重畳することが有り得る。そのため、ＥＣＵ１５は、センサ電源２１からの入力電圧の入力に応じて加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔが、加速度センサ１６の正常領域と故障領域とが重畳する出力電圧値ＶＡ−ＶＢ間の領域の範囲内に収まった場合には、加速度センサ１６が故障しているか否かを判別することができない虞があった。
By the way, when detecting a failure of the
この点、本実施形態のＥＣＵ１５では、センサ電源２１から保護回路２９を介してＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ１に入力される入力電圧の電圧値Ｖｉｎを検出している。そして、保護回路２９を構成する各抵抗体２６，２７の抵抗値Ｒ１，Ｒ２の誤差を考慮しつつ、検出された入力電圧の電圧値Ｖｉｎに基づいて、そのとき使用しているセンサ電源２１から加速度センサ１６に入力される入力電圧の電圧値Ｖｉｎの狭小な範囲内でのばらつきの上限値Ｖ１及び下限値Ｖ２を推定している。
In this regard, the
そして、このように、範囲が狭小となったセンサ電源２１からの入力電圧の電圧値Ｖｉｎのばらつきを考慮して、加速度センサ１６からの出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔと対応付けるようにして、加速度センサ１６の正常領域及び故障領域を設定することにより、これらの領域が故障の有無判定に際して部分的に重畳することをより確実に回避することができる。したがって、ＥＣＵ１５は、加速度センサ１６の正常領域と故障領域とが明確に区分された判定条件に対して、加速度センサ１６から出力された出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔを照合することによって、加速度センサ１６の故障検出をより確実に行うことが可能となっている。
Then, in consideration of the variation in the voltage value Vin of the input voltage from the
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、センサ電源２１から加速度センサ１６に対して故障の有無を検出するための入力電圧が入力された場合、その入力電圧の電圧値Ｖｉｎに基づいて加速度センサ１６の正常領域及び故障領域の各閾値Ｖａ，Ｖｂがそれぞれ判定条件として設定される。そのため、ＭＰＵ２０は、加速度センサ１６の正常領域と故障領域とが明確に区分された判定条件に対して、加速度センサ１６から出力された出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔを照合することによって、加速度センサ１６の故障検出を確実に行うことが可能となっている。
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In this embodiment, when an input voltage for detecting the presence or absence of a failure is input from the
（２）本実施形態では、ＭＰＵ２０は、センサ電源２１から保護回路２９を介してＭＰＵ２０のＡ／ＤポートＡＤ１に入力される入力電圧の電圧値Ｖｉｎを検出し、保護回路２９を構成する各抵抗体２６，２７の抵抗値Ｒ１，Ｒ２の誤差を考慮しつつ、検出された入力電圧の電圧値Ｖｉｎに基づいて、センサ電源２１から加速度センサ１６に入力される入力電圧のばらつきの上限値Ｖ１及び下限値Ｖ２を推定する。そして、ＭＰＵ２０は、その推定した上限値Ｖ１に基づいて加速度センサ１６の正常領域の閾値Ｖａ（上限値）を設定すると共に、その推定した下限値Ｖ２に基づいて加速度センサ１６の故障領域の閾値Ｖｂ（下限値）を設定する。そのため、ＭＰＵ２０は、そのとき使用しているセンサ電源２１から加速度センサ１６に入力される入力電圧のばらつきの上限値Ｖ１及び下限値Ｖ２と対応した狭小の一定範囲内で加速度センサ１６の正常領域及び故障領域を区分設定することにより、加速度センサ１６の故障判定に際して、センサ電源２１から加速度センサ１６に入力される入力電圧のばらつきを過大なまでに広範囲に考慮することを要因として誤判定をすることが回避される。
(2) In this embodiment, the
（３）本実施形態では、ＭＰＵ２０は、電圧計２５の計測結果に基づいて推定される、そのとき使用しているセンサ電源２１から加速度センサ１６に入力される入力電圧のばらつきの範囲内では、加速度センサ１６の正常領域及び故障領域を正常領域の上限値Ｖａよりも故障領域の下限値Ｖｂの方が大きな値となるように明確に区分する。そのため、ＭＰＵ２０は、かかる判定条件に対して、加速度センサ１６から出力された出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔを照合することにより、加速度センサ１６の故障の有無を確実に判定することができる。
(3) In this embodiment, the
（４）本実施形態では、ＲＯＭ１８には、加速度センサ１６が正常に稼動している場合、及び加速度センサ１６が故障している場合の各条件下での、センサ電源２１から入力回路２２を介して加速度センサ１６に入力される入力電圧と、該入力電圧の入力に応じて加速度センサ１６から出力回路３０を介して出力される出力電圧との対応関係を示すマップがそれぞれ記憶されている。そして、ＭＰＵ２０は、ＲＯＭ１８から読み出したマップを参照することによって、センサ電源２１から加速度センサ１６に入力される入力電圧の電圧値に対応させるように、加速度センサ１６の正常領域及び故障領域の閾値Ｖａ，Ｖｂを決定し、加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値とそれらの閾値Ｖａ，Ｖｂとを比較することにより、加速度センサ１６が故障しているか否かを判定することが可能となっている。
(4) In the present embodiment, the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、加速度センサ１６が故障しているか否かの判定基準となるマップを外部の記憶装置に記憶させ、必要に応じてＥＣＵ１５に読み込むようにしてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, a map serving as a criterion for determining whether or not the
・上記実施形態において、加速度センサ１６に入力される入力電圧と、該入力電圧の入力に応じて加速度センサ１６から出力される出力電圧との相関関係を示す計算式を予め設定し、その計算式に基づいて正常領域及び故障領域の各閾値Ｖａ，Ｖｂを算出することにより、加速度センサ１６が故障しているか否かを判定するようにしてもよい。
In the above embodiment, a calculation formula showing a correlation between the input voltage input to the
・上記実施形態において、ＭＰＵ２０は、加速度センサ１６から出力される出力電圧の電圧値Ｖｏｕｔに対応させるように、加速度センサ１６の正常領域及び故障領域の閾値を決定し、センサ電源２１から加速度センサ１６に入力される入力電圧の電圧値Ｖｉｎとそれらの閾値とを比較することにより、加速度センサ１６が故障しているか否かを判定するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態において、ＥＣＵ１５によって故障しているか否かが検出される検出対象は、加速度センサ１６に限定されず、例えば、変速機構１４内の油圧を検出する油圧センサなど他のセンサを検出対象としてもよい。すなわち、こうした他のセンサに入力される入力電圧の電圧値と、当該他のセンサから出力される出力電圧の電圧値とが比例関係を有する出力特性を示すセンサであれば、任意のセンサを故障検出の検出対象として採用することができる。
In the above embodiment, the detection target for detecting whether the
１５…故障検出装置としてのＥＣＵ、１６…センサとしての加速度センサ、１８…記憶部としてのＲＯＭ、２０…判定条件設定部及び判定部としてのＭＰＵ、２１…センサ電源、２５…第１の電圧検出部としての電圧計、３３…第２の電圧検出部としての電圧計、Ｖａ…正常領域の上限値としての閾値、Ｖｂ…故障領域の下限値としての閾値。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
センサ電源から前記センサに対して故障の有無を検出するために入力される入力電圧を検出する第１の電圧検出部と、
該第１の電圧検出部の検出結果に基づき前記センサが故障しているか否かの判定条件を前記入力電圧と該入力電圧の入力に応じて前記センサから出力される出力電圧とを対応付けて且つ前記センサの正常領域と前記故障領域とが区分されるように設定する判定条件設定部と、
前記出力電圧を検出する第２の電圧検出部と、
該第２の電圧検出部の検出結果と前記判定条件設定部にて設定された前記判定条件とに基づき前記センサが故障しているか否かを判定する判定部と、
を備え、
前記判定条件設定部は、前記第１の電圧検出部の検出結果に基づいて前記センサ電源から前記センサに入力される前記入力電圧のばらつきの上限値及び下限値を推定し、その推定した上限値に基づいて前記正常領域の上限値を設定すると共に、その推定した下限値に基づいて前記故障領域の下限値を設定することを特徴とする故障検出装置。 In a failure detection device that detects the presence or absence of a sensor failure,
A first voltage detector that detects an input voltage that is input to detect whether there is a failure with respect to the sensor from a sensor power supply;
Based on the detection result of the first voltage detection unit, the determination condition as to whether or not the sensor is malfunctioning is associated with the input voltage and the output voltage output from the sensor according to the input of the input voltage. And a determination condition setting unit that sets the normal region and the failure region of the sensor to be separated,
A second voltage detector for detecting the output voltage;
A determination unit that determines whether or not the sensor has failed based on the detection result of the second voltage detection unit and the determination condition set by the determination condition setting unit;
Equipped with a,
The determination condition setting unit estimates an upper limit value and a lower limit value of variation in the input voltage input from the sensor power source to the sensor based on a detection result of the first voltage detection unit, and the estimated upper limit value And a lower limit value of the failure area is set based on the estimated lower limit value .
前記判定条件設定部は、前記正常領域の上限値と前記故障領域の下限値とを前記入力電圧のばらつきの範囲内において前記正常領域の上限値よりも前記故障領域の下限値の方が大きな値となるように設定することを特徴とする故障検出装置。 The failure detection apparatus according to claim 1 ,
The determination condition setting unit is configured such that the upper limit value of the normal region and the lower limit value of the fault region are larger than the upper limit value of the normal region within the variation range of the input voltage. A failure detection apparatus that is set to be
前記センサが正常である場合及び前記センサが故障している場合の各条件下において、前記センサ電源から前記センサに対して入力される前記入力電圧と、該入力電圧の入力に応じて前記センサから出力される前記出力電圧との対応関係を示すマップが前記判定条件としてそれぞれ記憶された記憶部を更に備え、
前記判定部は、前記各電圧検出部の検出結果、及び前記記憶部に記憶された前記マップに基づいて、前記センサが故障しているか否かを判定することを特徴とする故障検出装置。 In the failure detection apparatus according to claim 1 or 2 ,
The input voltage input to the sensor from the sensor power supply and the sensor according to the input of the input voltage under each condition when the sensor is normal and when the sensor is faulty A map showing a correspondence relationship with the output voltage to be output is further provided, each of which is stored as the determination condition,
The determination unit is configured to determine whether the sensor has failed based on a detection result of each voltage detection unit and the map stored in the storage unit.
該第１の電圧検出段階での検出結果に基づき前記センサが故障しているか否かの判定条件を前記入力電圧と該入力電圧の入力に応じて前記センサから出力される出力電圧とを対応付けて且つ前記センサの正常領域と前記故障領域とが区分されるように設定する判定条件設定段階と、
前記出力電圧を検出する第２の電圧検出段階と、
該第２の電圧検出段階での検出結果と前記判定条件設定段階にて設定された前記判定条件とに基づき前記センサが故障しているか否かを判定する判定段階と、
を備え、
前記判定条件設定段階では、前記第１の電圧検出段階における検出結果に基づいて前記センサ電源から前記センサに入力される前記入力電圧のばらつきの上限値及び下限値を推定し、その推定した上限値に基づいて前記正常領域の上限値を設定すると共に、その推定した下限値に基づいて前記故障領域の下限値を設定することを特徴とする故障検出方法。 A first voltage detecting step of detecting an input voltage input to detect the presence or absence of a fault with respect to the sensor power supply or racemate capacitors,
Based on the detection result in the first voltage detection stage, the determination condition as to whether or not the sensor is malfunctioning is associated with the input voltage and the output voltage output from the sensor according to the input of the input voltage. And a determination condition setting step for setting the normal area and the failure area of the sensor to be separated, and
A second voltage detection stage for detecting the output voltage;
A determination step of determining whether or not the sensor is malfunctioning based on the detection result in the second voltage detection step and the determination condition set in the determination condition setting step;
Equipped with a,
In the determination condition setting stage, an upper limit value and a lower limit value of variation of the input voltage input from the sensor power source to the sensor are estimated based on a detection result in the first voltage detection stage, and the estimated upper limit value And setting a lower limit value of the failure area based on the estimated lower limit value .
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